鉅大LARGE | 點擊量：1163次 | 2020年04月29日
電動汽車時代，電池新技術層出不窮
除了鋰離子電池，還有許多可望改寫電池產業格局的其他新技術陸續出現，最終將有助于延長電動汽車的續航里程…
為了在主導電動汽車(EV)市場的競賽中脫穎而出，電池技術以及先進的充電基礎設施就和考慮價格、軟件升級以及汽車外型相同重要。這就是為何我國公司紛紛砸大錢投資電池技術，期望迎頭趕上甚至超越特斯拉(Tesla)目前領先業界的電池技術與制造能力。
幾乎所有的電池制造重心都在于鋰離子技術，但可望改寫電池產業格局的其他新技術也陸續出現，最終將有助于延長電動汽車的續航里程。例如，讓電動汽車的行駛里程新增到相當于加滿一油箱的續航力，將成為加速電力傳動系統超過內燃引擎的轉折點。
特斯拉正穩步使其電池組成本達到每千瓦時(kw/hr)約100美元的目標嗎？
鋁和鋅空氣電池
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
隨著新興電池技術出現，新的無線方法也經證實能夠讓電動汽車電池的充電速度如同為汽車加滿油箱相同快速。
由于鋰離子電池技術可能即將達到其摩爾定律(Moore’sLaw)的上限，研究人員只得另辟蹊徑，追求剛進入市場不久的鋁和鋅空氣電池等技術。這些新技術得以崛起的關鍵在于能夠提高充電性能，同時展現可將能量儲存成本降低到每千瓦時(kw/hr)約100美元基準的能力。
據估計，鋅空氣電池最早可在2019年進入電動汽車市場，最終還可能變得比鋰離子電池更便宜、更輕薄且更安全。諸如EnZinc和NantEnergy等電池新創公司正積極推廣鋅電池技術，由于其潛在能量密度和充電能力接近鋰離子池，可望成為比鋰離子電池更便宜、更安全的替代技術。
NantEnergy推出的首款鋅空氣可充電電池經已相關經驗證可在全球部署，并為20萬人供應單一電源。同時，該公司聲稱新的可充電電池已經突破了100美元/kWh時的制造成本障礙了。（來源：NantEnergy）
EnZinc表示，三維(3D)的“鋅基電池將以更低成本供應所需的電力和續航力，而且它們的重量更輕、續航力更長、更安全且可回收。”
金屬-空氣電池的缺點之一是易于腐蝕。這意味著像鋁空氣電池等具有發展前景的新技術可能很快地就失去了儲存的電荷。研究人員最近在《科學》(Science)期刊上發表了一種抗腐蝕的方法——使用油作為減少腐蝕的緩沖劑。這種方法也適用于鋅空氣電池，使其延長保存期限。
支持陣營認為，假如這些研究結果進展順利，很快地，輕量、精巧的鋅空氣和鋁空氣電池就可以作為電動汽車的備用電源。
同時，特斯拉持續在其位于美國內華達州的“超級電池廠”(Gigafactory)加速生產鋰離子電池，并在我國打造新的電池廠——特斯拉和電池合作伙伴松下公司(panasonic)占全球電動汽車電池產量的60%。包括像時代新能源科技(ContemporaryAmperexTechnology；CATL)等我國競爭對手也正斥資數十億美元，致力于成為我國的松下。其成功的關鍵之一在于利用我國國內關于電動汽車成長的需求。
超級充電站基礎設施
特斯拉、保時捷(porsche)以及其他電動汽車競爭對手則大量投資于超級充電站(supercharging)基礎設施，目標在于讓電動汽車電池充電的速度就和為汽車加滿油箱相同快。其他方法也正陸續出現中，最終將能夠讓電動汽車能夠邊行駛邊充電。
例如，美國能源部的橡樹嶺國家實驗室(U.S.EnergyDepartment’sOakRidgeNationalLaboratory；ORNL)于十月宣布，研究人員開發出一種專用于電動汽車的120kW無線充電系統。橡樹嶺國家實驗室的工程師聲稱這種無線充電系統的電力較2016年開發的無線充電系統更高6倍，展現了該實驗室所聲稱的“在縮短充電時間方面邁出了一大步，并媲美汽車在加油站加油的速度和便利性”。
OakRidge的上一代20kW無線充電系統，目前正針對送貨卡車等應用進行改進。這項研究由美國能源部(DoE)的車輛技術辦公室(VTO)贊助，并在OakRidge實驗室的國家交通研究中心進行研究。
美國橡樹嶺國家實驗室在2016年開發的20kW無線充電系統，效率可達90%。（來源：OakRidgeNationalLaboratory）
研究人員的下一步是將功率傳輸能力擴展到350kW，同時探索“動態無線充電方法”，即透過安裝在道路下方的無線充電墊，自動為電動汽車輛充電。
OakRidge實驗室電力電子和電氣機械部門項目負責人VedaGaligekere說：“我們的目標是在高速公路上實現動態充電。”
無線充電架構是從電網獲取能量，并將其轉換為高頻交流電(AC)。所出現的磁場可用于在大氣隙上傳輸功率。研究人員表示，經過傳輸后它將再轉換回直流電(DC)并儲存在車輛電池中。
OakRidge電力電子系統研究部門的OmerOnar補充道：“無線充電是交通運輸電氣化的關鍵推動技術，因為它安全、方便，而且效率高。”
