钜大LARGE | 点击量：2201次 | 2022年08月26日
六大电池新技术!看完对纯电动汽车未来充满了期待
如今，越来越多的城市推出了汽车限购措施，并且鼓励消费者购买节能减排车型。以北京市为例，2017年小客车指标年度配额为15万个，其中普通指标额度9万个，新能源指标额度6万个，占比为40%。这意味着，想要拥有一辆京牌车，申请新能源车指标的中标概率最大。不过，截至四月二十六日，北京市本年度新能源车指标就已经配置完毕。
另外，目前市面上的纯电动汽车型不仅种类少、售价高，他们的续驶里程也很短。常见的经济型轿车综合油耗大约为8L左右，通常配备了容量为50L的油箱，也就是说一箱油大约可以行使625km。而常见的纯电动汽车续驶里程通常在300km以下，虽然TSLA旗下MODELS100D的理论续驶里程可达632km，不过它的售价却高达98.58万元，想要摆脱新能源车续驶里程的束缚，并非普通消费者可以企及的。
此外，工信部推出并将于2019年正式实行的《乘用车公司平均燃料消耗量和新能源汽车积分并行管理办法》也倒逼车企开发新型节能环保的汽车，而生产"零油耗"的纯电动汽车无疑是解决积分难题的最有效方式。
不过，很多公司也在逐渐突破技术瓶颈，开发出了很多新技术，这些新技术有很广阔的应用前景，当它们应用在纯电动汽车上，这些车子的续驶里程将得到大幅提升。那么，对纯电动汽车来说，最关键的电池新技术有什么呢?
1、太能能充电技术
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
在纯电动汽车进入公众视野之前，太阳能汽车一度被认为是未来最具有前景的汽车类型之一。不过目前的太阳能电池技术仍然达不到汽车的使用需求。据了解，太阳能电池的理论转换效率可达33.7%，在晴天的阳光下每平方米太阳能电池的最高转换功率约为40W，这还要受到地理位置、日照时间、阳光入射角等因素影响。也就是说，假如一辆车的车顶、发动机舱盖上全都覆盖了太阳能电池板，总的转换功率也就是100W左右，仅仅相当于一台2.0L自然吸气发动机输出功率的十分之一。
不过，太阳能充电技术依旧可以应用在汽车上，为汽车的电气设备充电。今年八月二十三日汉能旗下美国全资子公司阿尔塔设备公司(AltaDevices)和奥迪股份公司签订薄膜太阳能电池技术战略合作备忘录。双方将合作开展"奥迪/汉能薄膜太阳能电池研发项目"。
从披露的信息看，双方短时间内的合作重点是以薄膜太阳能电池为车内空调系统或座椅加热器等供电，从而延长行驶里程。根据计划，合作的第一步将推出薄膜太阳能全景车顶解决方法，旨在延长车辆行驶里程及提高用电便利性(包括为空调等车载电器供应电力)。此后，将凭借双方技术合力，逐步研发利用薄膜太阳能技术为奥迪电动汽车供应主驱动力。
2、快充技术
对电子产品来说，最影响使用体验的莫过于充电时间太长了。如今，在很多智能手机上已经使用了快速充电技术，只要30分钟就可以将手机充满电。在很多手机品牌广告中还可以看到"充电5分钟，通话2小时"的宣传字样。
对纯电动汽车来说，除了续驶里程短，充电效率低也是使用中的一大痛点。不过，和电子产品不同，在纯电动汽车上还很难实现"充电5分钟，续驶2小时"。目前，常见的纯电动汽车在使用交流充电时，大约要9-10小时才能将电池充电至100%，虽然比起过去的16个小时来说，已经有了长足进步，不过这样的充电效率仍然难以满足使用要求。所以，快速充电技术就显得非常必要了。
如今，很多自主车企也在旗下新能源车上使用的快充技术大多数要40分钟以上才能充电80%，也就是说目前常见的快充技术也难以满足使用需求。而假如开着纯电动汽车上高速公路，试想一下当在服务区接通充电桩，去洗手间上个厕所，再到超市买瓶水回来，发现只冲了10%不到的电量，无疑让人很崩溃的。而假如快充技术可以实现"充电5分钟，续驶两小时"，纯电动汽车的便利性甚至会超越汽油车。
以色列的StoreDot公司在2015年ThinkNext会议上宣布，其已经开始致力于研发能在5分钟内完成电动汽车充电(即汽车能够行驶约480公里)的技术。它采用多功能电极(multifunctionelectrode，MFE)技术，使用导电聚合物和金属氧化物作为电池材料，不仅可以大幅提高充电效率，电池的使用寿命也可以延长到3倍以上。
3、新型锂电池
快速充电技术解决了充电效率问题，但是传统锂电池实现快速充电的一个最大的困难在于充电时会出现大量热量，这对电池寿命有着巨大影响。数据显示，有关一个充电寿命为500-600次的电池来说，现在的快速充电技术会使其充电寿命下降到250-300次左右，大约为原来的一半。
然而，StoreDot公司通过改变电池材料和结构，使得其电阻非常小。这就保证了充电过程中电池出现的热量非常少，可以在大大提高充电速度的同时，将其电池的寿命提高到正常锂电池的三倍左右。
如今，纯电动汽车除了售价高昂，二手保值率低也是困扰着买家的一大难题。很多纯电动汽车型使用三年后，在二手车市场上的流通价格只有原售价的1/3~1/4，比汽油车的残值率低很多很多，其重要原因就在于电池容量的衰减和寿命降低。而一旦纯电动汽车使用的电池拥有长久的使用寿命，二手纯电动汽车的流通价格也将和汽油车相当了，无疑是消除了车主的心头痛。
4、固态电池
固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池。由于固态电池的功率重量比较高，使用固态电池，电量可以提升超过30%，所以对电动汽车来说，固态电池是一种很理想的电池。
另外，固态电池还有安全性更高的特点，由于固态充电电池属于非易燃品，在碰撞过程中不易起火和爆炸，对电动汽车而言，是一类最佳的车载电池。
此外，它还有使用寿命更长的特点，尤其是它的循环使用寿命比目前常见的18650电池更长，通常可充电几十万次，可以有效延长纯电动汽车的使用寿命。而它使用的材料通常也很环保，使用后进行填埋处理即可。
所以，一旦固态电池技术发展成熟，纯电动汽车将有实力和传统燃油汽车相抗衡了。
5、柔性电池
电池的容量直接决定了纯电动汽车的续驶里程，所以新增电池容量无疑是延长续驶里程的最有效措施。但汽车车厢的空间是有限的，如何在有限的空间内安装更多电池组，就成了工程师面前的一道难题。
如今，亚利桑那州立大学(ArizonaStateUniversity)的研究团队受到日本折纸技艺的启发，采用了一种柔性储能技术，其研发的锂电池拥有大量的褶曲及切口(cuts)，增强了电池的延展性及柔性。
而车突突觉得，假如柔性电池可以应用在纯电动汽车上，无疑可以提高车厢内空间的利用率，进一步提高电池组的容量，而汽车的续驶里程势必得到大幅新增。
6、可由人体皮肤供电的新型电池
说出来你可能也不敢相信，人体皮肤居然可以给智能设备供电。如今，智能穿戴设备的概念逐渐成为了现实，它们可追踪并记录用户的呼吸、心率及其他身体参数，看起来很科幻，也很实用。为解决穿戴式设备的供电问题，有科研人员正在研发一款电池，其所采用的电极就附着在用户的皮肤上。
据了解，目前，这款创新型电池正在研发测试中。它的电极可捕获皮肤上的电流，其金制膜层的厚度为50纳米，位于硅胶层(siliconerubberlayer)的下方，后者由许多小型柱状物构成，进而增大皮肤接触面。值得一提的是，当手指轻拍皮肤后，其出现的电量可点亮12个LED灯泡。
虽然人体皮肤表面的电流不足以为汽车供电，不过这似乎也给科研人员启发，那就是未来的汽车，是不是可以像自行车相同，由人来供能呢?
写在最后：
虽然这些新技术中，有些还处于概念阶段，有些则处于研发测试阶段，但不可否认的是，新技术真的是可以改变一个行业，而这些电池新技术，则有希望给汽车工业带来革命性的变化，让纯电动汽车成为主流。
