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日本车企动力电池技术:目标1000Wh/L

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时间:1900/1/1 0:00:00

尽管中国在2015年以37.92万辆的成绩推广了48.55万辆汽车(中国汽车工业协会发布的统计数据),成为了世界上当之无愧的新能源汽车推广领导者,但如何突破动力电池的单一和群体技术的问题仍然制约着整个行业的发展。

据调查,截至目前,包括中国使用的所有电池材料系统在内,量产动力电池的单体能量密度最高为150Wh/Kg,分组后甚至更低。然而,相比之下,价格下降了很多。一些企业的电池系统报价已经低于2元/瓦时,寻找电池技术突破的努力仍在继续。

丰田汽车启动新一轮电池研发

然而,在最近的日本车企中,一些关于动力电池的最新技术信息已经开始传播。以丰田和日产为例。在上个月的独立公告中,他们都明确提出了在几年内将动力电池组的能量密度提高到1000瓦时/升的想法。要知道,本来就不善于“吹牛”的日本工程师,一定是使出浑身解数才发布了这样的消息。如果是这样的话,未来同等容量的动力电池组的重量和体积将比目前的水平低一半,这根本不是问题!

据日本《汽车新闻》报道,丰田正在研究使用镁代替锂作为未来20年可能出现的电池的基本化学物质。另据报道,丰田目前正在如火如荼地开发的固体聚合物电池可能会被镁电池迅速取代?

图:丰田汽车动力电池研发目标

根据丰田工程师的说法,镁比锂有两个明显的优势。

1.它允许密集的能量存储;

因为镁离子有两个正电荷,而锂离子只有一个,所以镁离子电池比锂离子电池具有更大的储能能力。单位质量的镁离子电池可以储存更多的能量,使汽车行驶时间更长,消费电子产品使用寿命更长。根据学术数据,镁离子电池是最有前途的电动汽车绿色电池。如果我们能达到镁离子电池理论容量的一半,这将是一场新能源利用模式的革命。

2.它比锂更安全,锂是一种不稳定的金属,容易起火。

从理论上讲,镁离子电池比锂离子电池有更大的研发空间。镁分布广泛,因此镁离子电池的价格会很低。

然而,丰田也公开承认,镁电池的商业化可能还需要20年的时间。因此,丰田目前对电动汽车的帮助并不大。尽管它是全球市场的竞争对手,但丰田的相关高级管理层仍然承认,日产现有的提高锂离子性能的做法更容易快速工业化。

日产开始改善现有电池的性能。

尽管日本公司在技术投资方面是世界上最慷慨的,但在我看来,电池技术的突破非常困难,因此日产尽可能推广锂离子电池技术应该更符合逻辑。日产正在寻找添加剂来提高当今锂电池的性能和容量。

目前,日产的想法是通过在锂中添加一种名为非晶硅一氧化碳的添加剂来提高锂离子电池的储能能力。这种化学物质会使电池产生更多的锂离子,从而提高整体性能。

日产研究工程师所面临的挑战足以表明,目前的锂离子性能改进技术同样复杂。到目前为止,日产的工程师仍然很难弄清楚如何使用非晶硅,因为没有准确的方法来确定其原子结构。因此,日产汽车的研究人员决定寻找一种新的方法来分析其原子特性。

这种方法几乎是可行的。日产汽车高级副总裁浅井隆雄表示。“这种新的分析方法的发明是进一步开发下一代大容量锂离子电池的必要性,这必将成为我们的核心技术之一。”尽管2015年中国以37.92万辆的销量推广了48.55万辆汽车(中国汽车工业协会发布的统计数据),它成为了全球新能源汽车推广的当之无愧的领导者,但如何突破动力电池的单一和群体技术的问题仍然制约着整个行业的发展。

据调查,截至目前,包括中国使用的所有电池材料系统在内,量产动力电池的单体能量密度最高为150Wh/Kg,分组后甚至更低。然而,相比之下,价格下降了很多。一些企业的电池系统报价已经低于2元/瓦时,寻找电池技术突破的努力仍在继续。

丰田汽车启动新一轮电池研发

然而,在最近的日本车企中,一些关于动力电池的最新技术信息已经开始传播。以丰田和日产为例。在上个月的独立公告中,他们都明确提出了在几年内将动力电池组的能量密度提高到1000瓦时/升的想法。要知道,本来就不善于“吹牛”的日本工程师,一定是使出浑身解数才发布了这样的消息。如果是这样的话,未来同等容量的动力电池组的重量和体积将比目前的水平低一半,这根本不是问题!

据日本《汽车新闻》报道,丰田正在研究使用镁代替锂作为未来20年可能出现的电池的基本化学物质。另据报道,丰田目前正在如火如荼地开发的固体聚合物电池可能会被镁电池迅速取代?

图:丰田汽车动力电池研发目标

根据丰田工程师的说法,镁比锂有两个明显的优势。

1.它允许密集的能量存储;

因为镁离子有两个正电荷,而锂离子只有一个,所以镁离子电池比锂离子电池具有更大的储能能力。单位质量的镁离子电池可以储存更多的能量,使汽车行驶时间更长,消费电子产品使用寿命更长。根据学术数据,镁离子电池是最有前途的电动汽车绿色电池。如果我们能达到镁离子电池理论容量的一半,这将是一场新能源利用模式的革命。

2.它比锂更安全,锂是一种不稳定的金属,容易起火。

从理论上讲,镁离子电池比锂离子电池有更大的研发空间。镁分布广泛,因此镁离子电池的价格会很低。

然而,丰田也公开承认,镁电池的商业化可能还需要20年的时间。因此,丰田目前对电动汽车的帮助并不大。尽管它是全球市场的竞争对手,但丰田的相关高级管理层仍然承认,日产现有的提高锂离子性能的做法更容易快速工业化。

日产开始改善现有电池的性能。

尽管日本公司在技术投资方面是世界上最慷慨的,但在我看来,电池技术的突破非常困难,因此日产尽可能推广锂离子电池技术应该更符合逻辑。日产正在寻找添加剂来提高当今锂电池的性能和容量。

目前,日产的想法是通过在锂中添加一种名为非晶硅一氧化碳的添加剂来提高锂离子电池的储能能力。这种化学物质会使电池产生更多的锂离子,从而提高整体性能。

日产研究工程师所面临的挑战足以表明,目前的锂离子性能改进技术同样复杂。到目前为止,日产的工程师仍然很难弄清楚如何使用非晶硅,因为没有准确的方法来确定其原子结构。因此,日产汽车的研究人员决定寻找一种新的方法来分析其原子特性。

这种方法几乎是可行的。日产汽车高级副总裁浅井隆雄表示。“这种新的分析方法的发明是进一步开发下一代大容量锂离子电池的必要性,这必将成为我们的核心技术之一。”

标签:日产丰田发现

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