现代生活几乎离不开电池,但是现在的电池技术并不能满足我们的需求——它们常常在错误的时间耗尽电量。自从托马斯˙爱迪生寻找方法为朋友亨利˙福特的T型车供应能源之后,科学家们就一直在寻找更好的电池。
现在一项全新的电池技术突破似乎已经离我们很近,而且它差不多能达到我们的预期——新技术能够满足手机数天的使用需求,而且能够让电动汽车用户的行驶里程新增到500英里(约804公里)以上。
科罗拉多州固态动力公司的CEOJoshDuettner˙Garrett称:“固态电池技术将开始起航。”他的公司致力于研发固态电池,而且上周与宝马公司建立了合作关系。宝马公司已经计划在未来十年为自己的每一个产品供应某种形式的电池组件。
现在的锂离子电池与早期的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池技术相比已有极大的提升。但是随着最新的远程电动汽车辆开始进入市场,比如说特斯拉的Model3和雪佛兰的Bolt,它们要配备超过300公斤的电池。
随之而来的问题还有,这种电池要数小时的充电时间,而且锂离子电池并不便宜。据电池行业数据显示,牵引用汽车电池的价格已经从2010年的每千瓦时700美元左右降低到到不到200美元。但假如想要满足一辆行驶里程为200英里的电动汽车的需求,60千瓦时的电池仍然要花费1万多美元。
据专家称,固态电池技术预计将在三个关键领域实现巨大的飞越,其中一项就是同样大小的电池的供电能力至少能够提升两倍,也就是专家们所说的能量密度得到提升。最终电池的能量密度能够达到现有电池的两倍以上。那就会使汽车制造商在相同里程范围需求下将电池尺寸减半,或者让汽车续航里程加倍并且提升性能,比如说为用户供应近500公里续航里程且拥有跑车加速感的SUV。
Duettner˙Garrett称:“固态电池技术也有可能实现超快充电。为你的电动汽车充电完全就像为燃油汽车添加燃料相同简单省时。”换句话说,就是只要5到10分钟就能充满电。至于价格方面,据波士顿咨询公司的一项最新研究估计,锂离子电池将在7年内降低到每千瓦时70美元。分析师XavierMosquet称,固态电池将比锂离子电池还便宜20%。
固态电池的名称来自它使用陶瓷材料取代了一般电池中的液体电解质。这是另外一项优势,因为锂离子电池中的液体和汽油相同易燃,这也是为何特种领域禁止在飞机上使用它们的原因。锂离子电池的缺陷已经导致了多次事故。
宝马公司绝不是唯一一家计划使用固态电池技术的公司。丰田汽车也暗示它将在2021年美国新厂的电动汽车生产线引进这项技术。丰田汽车本月与日本松下结成联盟,松下已经成为世界上最大的锂离子电池供应商之一,预计它也将致力于研发固态电池技术。
另外一个活跃的公司就是英国的陶瓷制造商戴森公司。在2015年十月它获得了Sakti3技术,这项技术是从专门从事固态电池技术研发的美国密歇根大学衍生出来的。今年早些时候,戴森公司宣布称计划使用新电池启动自己的电动汽车子公司。它也计划使用这项技术提升自己无线电器的竞争力。
固态电池技术一直是研究人员探索的内容,即使是Duettner˙Garrett等行业领先者也承认他们现在并未做好准备。电池制造商已经在实验室中展示了这项技术,现在他们必须确保能够大批量生产固态电池,而且它们能够在电动汽车的每天运行的特定充电环境中使用。这也是为何这项新技术大约5年后才可能得到广泛使用的原因。
但是假如电池制造商们能够克服固态电池技术现存的障碍,而且这项技术能够达到人们的预期,那么它就能够让大大小小的无线设备更加能够满足日常生活的需求。
