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日立打破“里程魔咒” 新型锂电池可续航400公里

尽管与铅酸电池相比,锂电池已经在一定程度上延长了续航和寿命,但依旧没有摆脱性能衰减的魔咒。对此,众多企业开始加大研发力量,以期取得突破性进展。
发布时间:2016-12-23 10:04        来源:中国智能制造网        作者:

尽管与铅酸电池相比,锂电池已经在一定程度上延长了续航和寿命,但依旧没有摆脱性能衰减的魔咒。对此,众多企业开始加大研发力量,以期取得突破性进展。

日立打破“里程魔咒” 新型锂电池可续航400公里

随着近几年来,电动车市场竞争的日趋激烈,加之各国环保标准的提高,投资界掀起“电动汽车淘金热”。就国内市场来说,已经有包括乐视汽车、蔚来汽车在内的200多家创业公司,总投资额达20亿美金以上。

而在这蓬勃发展的市场上,既有日产、北汽此类稳中求胜的公司,又会出现如乐视般无论如何也似乎补不住资金的黑洞。产生这种天差地别的原因在哪里?整个产业链上的痛点和关键点又是什么?

目前,在混合动力和纯电动车型上使用最多的当属锂离子电池。从消费体验来说,电动汽车和内燃机车的一个本质差别在于“里程焦虑”。所谓“里程焦虑”,就是电动汽车使用者发现电池剩余电量开始下降时,就会担心无法到达目的地从而产生焦虑。再进一步分析,这与电动汽车的电池续驶里程短、充电时间长、电池寿命短、电池成本贵息息相关。突破不了电池技术和产能,电动汽车达不到量产,就无法攻占市场。

对此,一向在新能源领域不计成本的日本研究人员成功突破了现有的电池技术瓶颈,让车用锂电池更耐用、寿命更长。

前段时间进入电动汽车领域的丰田就与日本一家公共实验室以及四所大学合作发现,锂离子在电极中不均匀移动及聚合是限制电池寿命和续航的最大元凶,这种现象同时也能导致电池过热。

目前,丰田已经开发出了能够有效抑制锂离子在电极中不均匀移动及聚合的新型号电池,这种新电池能让电动汽车的里程和电池寿命最多提升15%。同时,电池安全性也更高。遗憾的是,丰田方面并未透露何时会将这种新型电池量产,因此想要看到搭载这种高性能续航电池的汽车还需要更长一段时间。

继丰田之后,日前日立也在锂电池续航能力上取得了新进展。日本媒体报道称,日立公司刚刚研发出了充电一次可行驶约400公里的纯电动汽车(EV)用锂离子电池技术。

与以往的电池相比,容量增至2倍,每千克320瓦特小时,容量增至2倍,行驶距离比目前的纯电动汽车延长约4成。电极采用镍合金等,通过实施增加厚度等改良,可以存储大量电力。同时还提高了耐久性,即使反复充放电,性能也不会降低。日立表示,力争在2020年实现实用化。

锂离子电池是通过使锂离子往返于电极之间来放电或充电。要想增加充放电容量,需要增加电极中存储的离子。而日立此次开发的电池,正极材料以易于存储锂离子的镍为主要成分,并且将电极的厚度增至原来的2倍,增加了可以存储的离子。负极没有使用通常的碳类材料,而是以易于存储和释放锂离子的硅为主要成分。通过这些改进,能够存储更多的电。

此外,显示电池性能的“能量密度”有望在作为基本单位的电池单元状态下达到原来的约2倍、即每千克320瓦特小时。接近锂离子电池可以达到的最大值。据介绍,如果配备于纯电动汽车,在标准条件下能够行驶约400公里。目前市售的纯电动汽车中,日产汽车的“LEAF”(聆风)充电一次可行驶280公里。如果行驶距离达到400公里,有望大大推动纯电动汽车的普及。

 

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