四項超越鋰離子的未來電池技術
時間:2019-11-26 14:51來源:騰訊汽車 作者:綜合報道
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據《汽車新聞》報道，電動汽車發生車禍時除碰撞本身之外，最大的危險莫過于高壓元件可能造成觸電和起火風險，但博世和奧托立夫在爆炸技術上的兩項突破，或將有助于提高電動汽車的安全性能，減少上述風險。
雖然這兩項技術在設計上卻略有不同，但功能卻很相似，發生事故時均能在一毫秒之內自動關閉電池高能電源電路。其中一項是博世開發的“高溫熔斷器”，另一項則是奧托立夫研發的“高溫安全開關”。
安全氣囊激活觸發爆炸斷電裝置
據悉，在電動汽車發生車禍時，一旦安全氣囊被激活，電子控制單元中的微芯片將在一毫秒之內觸發爆炸斷電裝置。博世的“高溫熔斷器”會自動切斷高壓線纜，而奧托立夫的“高溫安全開關”則會切斷一條母線。
新版本的電動汽車通常配有400-800伏的電池，以便獲得更快的充電速度，更有效的再生制動以及超越300英里的續航里程。然而當發生車禍時，由于大型電池特有的安全問題，急救人員必須謹慎行動，否則車禍后未能及時斷電的車輛，很有可能發生意外的溜車、觸電或起火風險。
通常情況下，只有手動關閉電動汽車引擎蓋下的開關或關閉電纜回路，正確地切斷電源后，緊急救援人員才能嘗試轉移受傷的乘客。但是尋找上述開關或關閉回路，往往會延誤傷員的救治，并有可能導致救援人員面臨風險。
使用微型炸藥來提高安全性似乎有點違背常理，但并非一項全新的創意。實際上，從技術上講，安全氣囊是一種爆破裝置，包括通用和奔馳在內的許多制造商，都在其敞篷車上使用了爆破技術來激活彈出式安全氣囊。
四項超越鋰離子的未來電池技術
在博世等公司致力于提升電動汽車碰撞安全性的同時，豐田、寶馬和斯坦福大學等汽車制造商和研究機構，也從未放棄對未來電池能量存儲技術的研發。以下是四項正在進行測試和開發的或將超越鋰離子的未來電池技術：
1、固態電池
優點：充電時間快；安全性能更高，因為熱生成量相對較小并且無需液體電解質；電池壽命更長且生產成本還有進一步壓縮空間。
缺點：目前制造成本相對較高；樹狀配電網引起的內部短路風險增大，以及內阻問題。
正在從事固態電池研發的企業和機構：豐田、寶馬、大眾、本田、現代、福特和通用等汽車制造商及所有主要的電池供應商。
熱點話題：美國能源部旗下橡樹嶺國家實驗室電池和燃料電池生產小組負責人伊利亞在接受Shift 采訪時表示，固態電池在存儲大量能量方面的潛力最大，未來的存儲容量有可能兩倍于目前最好的250 kWh鋰離子電池。
2、鋰金屬電池：
優點：能量密度比鋰離子大得多；鋰陽極代替石墨陽極有助于電池重量顯著減少。
缺點：易燃性問題、電池老化速度過快以及生產復雜。
正在從事鋰金屬電池研發的企業和機構：斯坦福大學、美國能源部旗下的SLAC國家加速器實驗室、加利福尼亞大學圣地亞哥分校，以及其他各種大學、實驗室和初創公司。
熱點話題：在實驗室中表現出良好潛力的一種鋰基化學物質，目前在汽車上的性能尚未驗證。
3、氟化物電池：
優點：這種電池的能量密度相當于鋰離子的10倍，而能量密度更高則表示續航里程更大；室溫運行意味著電池無需昂貴和復雜的熱管理系統即可運轉；生產過程比鋰離子更環保。
缺點：氟化物是一種腐蝕性液體；與鋰離子電池相比，陰極極其復雜；批量生產、長期耐用性和撞車安全性仍未得到驗證。
正在從事氟化物電池研發的企業和機構：本田汽車、加州理工學院、美國宇航局旗下噴射推進實驗室，以及多所大學、實驗室和初創公司。
熱點話題： 鋰離子實現了從消費電子產品到汽車的飛躍，氟化物電池也是如此。
4、石墨烯超級電容器：
優點：電阻低，充電速度超快；重量輕有利于整合到車輛的車身結構。
缺點：缺乏能量密度；不使用時失去電能以及生產復雜性問題。
正在從事石墨烯超級電容器研發的企業和機構：蘭博基尼、麻省理工學院以及多所大學、實驗室和初創公司。
熱點話題：蘭博基尼電動超跑概念車Terzo Millenio設想在車輛的碳纖維車身結構中，嵌入石墨烯材料來儲存電能，并進行動能回收釋放。
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