鉅大LARGE | 點擊量:1274次 | 2019年12月08日
鋰空氣電池能否取代鋰電池?
據(jù)《日本經(jīng)濟新聞》報道,韓國三星電子將開發(fā)面向純電動汽車(EV)的第三代充電電池。一次充電的續(xù)航距離將達到目前純電動汽車用鋰離子電池(以下簡稱:鋰電池)的近2倍,計劃以此來對抗在純電動汽車用第二代充電電池開發(fā)上先行一步的豐田汽車。預(yù)計作為純電動汽車核心零部件電池的開發(fā)競爭將愈發(fā)激烈。
三星電子將開發(fā)的是在業(yè)界被稱為終極充電電池的鋰空氣電池。相當于中央研究所的三星綜合技術(shù)研究院制作出了每千克電池蓄電量達到520瓦特的試制品。作為豐田力爭2020年上半期推向?qū)嵱没娜腆w電池的下一代產(chǎn)品,三星力爭確立該電池的世界標準。
代表性純電動汽車日產(chǎn)汽車生產(chǎn)的新款聆風(Leaf)充滿電時的續(xù)航里程為400公里。三星的試制品制作成汽車用電池的話,理論上續(xù)航里程可超過700公里。三星將主要零部件絕緣膜的厚度改良至原來1成以下的20微米。通過薄型化來增加電池單元的使用量,從而提高蓄電量。
雖然三星力爭2030年之前將鋰空氣電池推向?qū)嵱没贿^前路似乎依然漫長。試制品在進行20次充放電之后,其性能大幅下降。這并未達到純電動車充電電池幾千次的充放電標準,此外還存在單次充電需要花費幾個小時的問題。能否對主要零部件正極和負極的材料及形狀進行改良,提高電池的壽命和便利性成為課題。
三星集團的三星SDI正在擴大汽車用鋰電池業(yè)務(wù)。關(guān)于豐田力爭推向?qū)嵱没男乱淮a(chǎn)品全固體電池,將繼續(xù)推進研發(fā),另一方面,希望在全固體電池下一代產(chǎn)品鋰空氣電池的實用化方面先行一步。
作為在全球迅速滲透的純電動汽車的動力源,目前鋰電池仍是主流。與豐田早前就配備于混合動力車(HV)的鎳氫電池等相比,鋰電池的容量大幅增加。在鋰電池開發(fā)方面日本企業(yè)先行一步,不過相關(guān)技術(shù)正在向亞洲擴散,除了松下、三星SDI和韓國LG化學之外,中國企業(yè)也開始爭奪全球市場份額。
通常的鋰電池采用液體材料作為傳送離子的電解質(zhì)。將其改為固體的電池則是全固體電池。該型電池由位于正極和負極之間的固體電解質(zhì)傳送離子。由于電解質(zhì)不易劣化,因此壽命較長,同時漏液和起火等危險少。充電時間的縮短和實現(xiàn)大容量化受到期待。
關(guān)于汽車的動力傳動系統(tǒng)(驅(qū)動裝置),即使是在半年前,汽油發(fā)動機都被認為在中長期是主流。但是,隨著英法中三國宣布考慮將來禁止汽油車的銷售,汽車行業(yè)面臨的環(huán)境開始轉(zhuǎn)變。采用電池的馬達驅(qū)動的汽車比率必將逐漸提高。
與此同時,電池的市場也將迅速擴大。據(jù)調(diào)查公司富士經(jīng)濟統(tǒng)計,2016年僅為1.4萬億日元的純電動汽車等環(huán)保車的世界電池市場到2025年有望擴大至6.6萬億日元。此外,還存在對材料等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的巨大拉動效應(yīng)。
由于各國當局的行動,以德國大眾為代表,美國通用汽車(GM)和日產(chǎn)汽車等世界汽車廠商相繼發(fā)布了純電動汽車戰(zhàn)略。迅速轉(zhuǎn)向純電動汽車不僅將推動此前進展緩慢的鋰電池的技術(shù)革新,還將短縮邁向下一代電池的時間。
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