【盤點(diǎn)】那些讓人震驚的前沿電池技術(shù)

時(shí)間:2015-10-29 09:18來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 作者:西顧
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　　目前在電池界有一個(gè)很火的概念那就是快充，不過(guò)仔細(xì)想想，快充之所以重要性越來(lái)越高，掩蓋續(xù)航本身的尷尬是應(yīng)有之義。
 
　　據(jù)外媒報(bào)道，德國(guó)尤利希研究中心研發(fā)的一種高溫燃料電池連續(xù)使用壽命超過(guò)7萬(wàn)小時(shí)，也就是近8年的時(shí)間，比以往任何一種陶瓷燃料電池的使用壽命都長(zhǎng)。這種固體氧化物高溫燃料電池非常適合家庭或小型企業(yè)，以及卡車、火車或輪船的電力供應(yīng)。
 
　　德國(guó)聯(lián)邦教研部國(guó)務(wù)秘書托馬斯·拉謝爾對(duì)尤利希研究中心取得的這項(xiàng)成果予以高度評(píng)價(jià)。他說(shuō)：“尤利希中心的燃料電池世界紀(jì)錄表明，燃料電池是高效和對(duì)環(huán)境友好的電源和熱源，可以對(duì)平衡可再生能源的波動(dòng)性作出貢獻(xiàn)，對(duì)于德國(guó)能源轉(zhuǎn)型成功將是一個(gè)重要的基石。”
 
　　尤利希研究中心開發(fā)的這款高溫燃料電池從2007年8月開始工作，設(shè)計(jì)使用壽命最高可以達(dá)到8萬(wàn)小時(shí)，目前已經(jīng)連續(xù)工作超過(guò)7萬(wàn)小時(shí)，打破了之前由西門子西屋電力公司創(chuàng)造的6.9萬(wàn)小時(shí)的世界紀(jì)錄。這款分兩節(jié)組成的高溫燃料電池采用氫燃料，根據(jù)需要，燃料也可以換成天然氣或甲烷。從試驗(yàn)開始到現(xiàn)在已供電3400千瓦小時(shí)，足夠一戶家庭一年的用電量。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，這款電池已完全適用于家庭供電供熱，但要在車輛上應(yīng)用，專家估計(jì)還需5年開發(fā)時(shí)間。
 
　　尤利希研究中心執(zhí)委會(huì)成員博爾特教授表示：“這一紀(jì)錄首先證明，我們研發(fā)的材料可以在如此長(zhǎng)時(shí)間下有效工作，但要想在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)700攝氏度高溫環(huán)境下工作，對(duì)電池材料的應(yīng)用還有許多挑戰(zhàn)。”
 
　　三星曲面電池：提升智能手表50%續(xù)航時(shí)間
 
　　三星日前在首爾的2015年InterBattery大會(huì)上展示了最新Stripe和Band電池產(chǎn)品。新產(chǎn)品能延長(zhǎng)可穿戴計(jì)算設(shè)備的電池續(xù)航時(shí)間，使用戶不必頻繁為可穿戴設(shè)備充電。
 
　　近期，用戶對(duì)智能手表和運(yùn)動(dòng)手環(huán)等產(chǎn)品越來(lái)越感興趣，這推動(dòng)了可穿戴設(shè)備市場(chǎng)的快速發(fā)展。然而，由于可穿戴設(shè)備的尺寸較小，因此電池容量成為了困擾這類產(chǎn)品的一個(gè)主要問(wèn)題。
 
　　三星表示，Stripe電池通過(guò)“領(lǐng)先的材料技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)了0.3毫米厚的超薄設(shè)計(jì)。相對(duì)于當(dāng)前的電池產(chǎn)品，這款新電池帶來(lái)了更高的能量密度。
 
　　或許最重要的一點(diǎn)在于，Stripe電池能彎曲成不同形狀。這意味著這一電池可被用于多種新的智能產(chǎn)品，例如項(xiàng)鏈、發(fā)帶和T恤配飾等。
 
        Band電池則專為智能手表設(shè)計(jì)。三星表示，這款柔性電池能將智能手表的續(xù)航時(shí)間提升50%，并可以承受超過(guò)5萬(wàn)次彎曲。
 
　　其實(shí)LG早就在手機(jī)上使用了曲面電池技術(shù)，不過(guò)LG的曲面電池看起來(lái)好像只是將原本的電池掰彎了一樣，它的體積依然很大，雖然是曲面，但是由于體積龐大導(dǎo)致它的應(yīng)用范圍不廣，而三星展示的這種輕薄型的曲面電池不僅能隨意彎曲，其厚度也僅有0.3mm，它在智能硬件中的應(yīng)用范圍會(huì)更廣。
 
　　本田燃料電池車：續(xù)航700km 還能當(dāng)發(fā)電站！
 
　　在豐田首款燃料電池車Mirai正式發(fā)售數(shù)月之后，本田也即將面向市場(chǎng)推出自己的第一款燃料電池車型--FCEV。
 
　　日前，本田FCEV的量產(chǎn)版在國(guó)外首度亮相，該車預(yù)計(jì)2016年春季率先面向日本開售，之后還會(huì)在美國(guó)推出，但具體價(jià)格目前尚不知曉。
 
　　一眼看去，本田FCEV具有修長(zhǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋和黑色前格柵，鍍鉻裝飾條延伸至兩側(cè)前燈組，新車采用了LED大燈，車頭兩側(cè)還可以看到LED光帶設(shè)計(jì)，后輪眉設(shè)計(jì)非常特別。
 
　　不過(guò)遺憾的是，由于采用大角度傾斜的C柱設(shè)計(jì)，新車后備廂開口較小，內(nèi)部空間則由于需要安置儲(chǔ)氫罐而受到一定影響。
 
       坐進(jìn)車內(nèi)，新車的內(nèi)飾布局給人感覺較為簡(jiǎn)潔，配備了多功能方向盤，儀表盤采用液晶顯示設(shè)計(jì)，中控臺(tái)具有懸浮式液晶屏，同時(shí)配備有自動(dòng)空調(diào)。同時(shí)，新車還采用了按鍵式換擋。
 
　　配置方面，新車配備有一鍵啟動(dòng)、電子手剎、自動(dòng)大燈、盲區(qū)監(jiān)測(cè)、HUD抬頭顯示、車道偏離輔助、防碰撞預(yù)警等，通過(guò)專用的逆變器，新車還可在緊急情況下?lián)?ldquo;移動(dòng)發(fā)電站”的角色，為其他設(shè)備供電。
　　動(dòng)力方面，新車搭載一套氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，鋰離子電池組被安置在車廂地板下，兩個(gè)儲(chǔ)氫罐則位于后排座椅下方。根據(jù)官方發(fā)布的信息，新車補(bǔ)充一次氫燃料后最長(zhǎng)續(xù)航里程可達(dá)到700km。
 
　　據(jù)報(bào)道，研究人員對(duì)石墨烯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或?qū)⒋驿囯姵�，減少充電時(shí)間，引領(lǐng)電動(dòng)車進(jìn)入新時(shí)代。
 
　　盡管儲(chǔ)存能量的鋰離子電池價(jià)格便宜，使用持久，但若沒(méi)有發(fā)電機(jī)為其充電，電動(dòng)車根本走不了太遠(yuǎn)。即使現(xiàn)代科技發(fā)達(dá)，電池充電也至少需要20分鐘，因此電動(dòng)汽車難以真正與汽油車和柴油車進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。
 
　　許多人嘗試解決這一問(wèn)題，均以失敗告終。來(lái)自韓國(guó)光州科學(xué)技術(shù)研究所的Lu Wu對(duì)現(xiàn)代理想材料石墨烯的最新研究，希望將實(shí)驗(yàn)結(jié)果商業(yè)化，解決電池問(wèn)題。嚴(yán)格地說(shuō)，盧博士和他的同事們?cè)谘芯砍?jí)電容而非電池，超級(jí)電容是一種將類似電池中的電解液及普通電容器結(jié)合在一起的設(shè)備。超級(jí)電容器如同正常的電容器，能源以靜電的形式存儲(chǔ)在材料表面，但與普通電容器不同的是， 當(dāng)為超級(jí)電容器充電，靜電附著于電解液離子表面。因?yàn)槭庆o電的依附而非化學(xué)狀態(tài)離子的變化(電池的工作原理)使得存儲(chǔ)過(guò)程加速，因此超級(jí)電容器比電池充電速度更快。
 
　　超級(jí)電容器并不是一個(gè)新想法。石墨烯是一種只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料，尤其適合制作電池。每克石墨烯面積達(dá)2675平方米，整個(gè)表面可以存儲(chǔ)靜電，因此石墨烯可用來(lái)制造超級(jí)電容器，比鋰離子電池帶有更多的能量。
 
　　Lu博士的問(wèn)題在于如何將石墨烯利用在超級(jí)電容器中，并進(jìn)行合理工業(yè)化生產(chǎn)。他的解決方案是控制爆炸已炸毀的石墨碎片。石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的，石墨的層間作用力較弱，很容易互相剝離，形成薄薄的石墨片。當(dāng)把石墨片剝成單層之后，這種只有一個(gè)碳原子厚度的單層就是石墨烯。
 
　　Lu博士的制備過(guò)程包括兩個(gè)階段。首先，將粉末狀石墨以受控方式暴露在空氣中，制備一種稱為氧化石墨的物質(zhì)。但這并不是真正的具有固定化學(xué)式的氧化物。相反，它是石墨狀物質(zhì)，在石墨稀層之間具有富氧原子團(tuán)。然后在容器中將氧化石墨加熱至160度，注意容器內(nèi)的氣壓是大氣壓的十分之一。加熱會(huì)引起氧化石墨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳和水蒸氣。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理過(guò)剩氧之后，石墨就適合制備超級(jí)電容器了。
 
　　盡管石墨烯體積小，但效果良好--它可以存儲(chǔ)一公斤鋰離子電池所儲(chǔ)存的電量，且在四分鐘內(nèi)充滿電。將石墨烯數(shù)量增加至一輛車的需要時(shí)，需要一個(gè)健全的系統(tǒng)進(jìn)行快速充電。目前此類系統(tǒng)不適合家庭使用，可以安裝在路邊加油站。
 
　　這將幫助我們擺脫目前電動(dòng)汽車遇到的充電問(wèn)題。如果原油具備可以匹配鋰離子電池的儲(chǔ)能能力，那么改良版本定會(huì)明顯超過(guò)它。超級(jí)電容器的持續(xù)實(shí)踐還有待觀察，但如果證明它如電池般耐用，使用可靠，價(jià)格便宜，將成為重大突破并改變汽車駕駛的未來(lái)。
 
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    隨著新能源汽車市場(chǎng)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，動(dòng)力鋰電池供不應(yīng)求。2015年以來(lái)，眾多企業(yè)明確了動(dòng)力電池為未來(lái)發(fā)展方向，定增投資、拓展產(chǎn)品線、新建工廠等現(xiàn)象不斷出現(xiàn)。松下、三星SDI、LG化學(xué)等海外動(dòng)力電池巨頭已進(jìn)入中國(guó)建設(shè)動(dòng)力電池廠，而且三星SDI和LG化學(xué)的動(dòng)力
    2016-01-08 10:12

  • 新能源車鼓勵(lì)政策盤點(diǎn)：17地享雙重補(bǔ)貼

    今年以來(lái)，國(guó)家與地方政府已經(jīng)出臺(tái)了相關(guān)的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)和政策，全國(guó)已有17個(gè)省份公布了地方財(cái)政的補(bǔ)貼政策。 今年上半年，國(guó)家部委新出臺(tái)了近10項(xiàng)新能源汽車鼓勵(lì)支持政策，包括減免新能源車船購(gòu)置稅、開放電動(dòng)乘用車準(zhǔn)入等。 國(guó)家補(bǔ)貼：最新標(biāo)準(zhǔn)最高達(dá)19萬(wàn) 早在
    2015-10-29 10:04
本月熱點(diǎn)

  • 注冊(cè)資本近1.15億元！兩巨頭成立電池回收企業(yè)

    近日，廣州優(yōu)美再生技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱廣州優(yōu)美）正式成立，公司由優(yōu)湃能源科技（廣州）有限公司與格林美集團(tuán)下屬武漢動(dòng)力電池再生技術(shù)有限公司有限公司（以下簡(jiǎn)稱動(dòng)力再生）攜手打造。 據(jù)了解，廣州優(yōu)美注冊(cè)資本約1.15億人民幣，經(jīng)營(yíng)范圍含化工產(chǎn)品銷售
    2024-04-16 10:29

  • 寧德時(shí)代、科達(dá)利、特斯拉等發(fā)力這一新賽道！

    4月22日，科達(dá)利發(fā)布公告稱，公司與臺(tái)灣盟立臺(tái)灣盟立、臺(tái)灣盟英擬共同投資深圳市科盟創(chuàng)新機(jī)器人科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱深圳科盟）并簽署《投資合作協(xié)議書》。深圳科盟并簽署《投資合作協(xié)議書》。深圳科盟注冊(cè)資本擬為人民幣1億元，其中公司以現(xiàn)金方式投入人
    2024-04-24 10:11

  • 續(xù)航里程1000公里！寧德時(shí)代發(fā)布神行PLUS電池

    4月25日，在2024北京車展上，寧德時(shí)代舉行乘用車新品發(fā)布會(huì)，發(fā)布神行PLUS電池，續(xù)航里程1000公里。同時(shí)，充電10分鐘可續(xù)航600公里。
    2024-04-25 17:53

  • 天奇股份牽手長(zhǎng)安汽車 共同打造動(dòng)力電池全生命周期產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)！

    天奇股份4月18日公告，擬與中國(guó)長(zhǎng)安、長(zhǎng)安汽車共同投資設(shè)立合資公司，并以合資公司為主體合作開展電池回收、梯次利用及再生業(yè)務(wù)。目標(biāo)打造成為西南區(qū)域領(lǐng)先的電池回收標(biāo)桿企業(yè)。 合資公司的注冊(cè)資本為1.8億元，其中公司擬出資8820萬(wàn)元，持有合資公司49%的股
    2024-04-19 08:42

  • 50億元！這家公司擬在摩洛哥投建鋰電池負(fù)極材料項(xiàng)目

    4月26日晚間， 中科電氣 發(fā)布公告，宣布公司計(jì)劃通過(guò)其控股子公司湖南中科星城石墨有限公司，在中國(guó)香港或其他海外地區(qū)新設(shè)全資子公司， 以間接投資方式設(shè)立摩洛哥項(xiàng)目公司，實(shí)施一項(xiàng)年產(chǎn)10萬(wàn)噸鋰離子電池負(fù)極材料一體化基地項(xiàng)目 。 據(jù)了解， 項(xiàng)目計(jì)劃總投資
    2024-04-29 18:25

  • 全固態(tài)電池三大技術(shù)路線，誰(shuí)將最終勝出？

    近年來(lái)，憑借高密度、更安全性、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是“最具潛力的下一代鋰電池技術(shù)”的固態(tài)電池受到市場(chǎng)關(guān)注，最新消息不斷。
    2024-04-22 18:17

  • 鋰礦龍頭一季度預(yù)虧超36億元，收深交所關(guān)注函！

    4月23日晚間，天齊鋰業(yè)發(fā)布業(yè)績(jī)預(yù)告，預(yù)計(jì)今年第一季度同比由盈轉(zhuǎn)虧。 同日晚間，深交所對(duì)天齊鋰業(yè)下發(fā)關(guān)注函，要求其結(jié)合主營(yíng)業(yè)務(wù)開展情況、產(chǎn)品產(chǎn)銷量、產(chǎn)品價(jià)格等，分析2024年一季度虧損較2023年四季度大幅增加的原因，并說(shuō)明是否存在持續(xù)虧損風(fēng)險(xiǎn)等。 鋰
    2024-04-25 09:30

  • 又有車企公布全固態(tài)電池量產(chǎn)時(shí)間！

    當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月16日，日產(chǎn)汽車公開全固態(tài)電池試生產(chǎn)線的預(yù)定設(shè)置場(chǎng)所，在生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)等的橫濱工廠建筑內(nèi)確保了約1萬(wàn)平方米空間，為搬入設(shè)備推進(jìn)施工。 日產(chǎn)計(jì)劃2025年3月開始生產(chǎn)全固態(tài)電池，目標(biāo)2028年度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。據(jù)日產(chǎn)介紹，全固態(tài)電池的能量密度是傳統(tǒng)鋰離
    2024-04-18 08:43
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