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三元锂电池:
引领新一轮电池技术
随着近年来美国新能源车特斯拉的异军突起,在磷酸铁锂电池之外,三元锂电池技术逐渐进入公众视野。
此前,市场在售纯电动车型中,只有特斯拉等国外少数厂商使用的是三元锂电池,然而,情况正在变化,国内多家车企也都相继投奔三元锂电池阵营,包括北汽新能源E150EV二代车、长安逸动等。与磷酸铁锂电池相比,三元电池具有更长的续航能力,特点是能量密度高、低温性能好、可靠性高、寿命长等,但造价偏高。有分析认为,随着三元材料在动力领域安全性逐步成熟,以及消费市场对于续航里程的需求提升,国内车企或将掀起一轮由磷酸铁锂转向三元路线的变道风潮。
目前市场装配三元锂电池技术的新能源车续航里程达到200公里以上,三元材料锂电池的安全问题已得到改善和解决。三元材料采用的是1:1:1的结构,结构更为稳定。此外,三元锂电池通过电解液以及特殊的陶瓷隔膜技术制作,陶瓷隔膜可以在电池内部短路时隔开短路源,从而明显提高三元锂电池的安全性能。
此前,根据国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》明确提出“电池模块的能量密度要求是大于150瓦时/公斤”的要求。因此,续航里程更长的三元锂电池技术将成为新能源车新的发展方向。
石墨烯电池:
未知的新型电池技术
石墨烯是人类发现的第一种由单层原子构成的材料,也是目前已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料,几乎完全透明。由于其电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管,被业界视为将引领多项产业革命的关键材料,在移动设备、航天航空、新能源电池等领域拥有广阔的应用前景。
自2004年面世以来,石墨烯技术专利申请量就呈井喷之势,专利布局日趋成熟。2012年,全球石墨烯专利申请数量达1829件,同比增长100%。在得到高校和科研机构青睐的同时,石墨烯也获得了政府政策资金的大力支持。2013年,欧盟将石墨烯选入未来新兴旗舰技术项目,计划未来十年投入10亿欧元打造石墨烯产业链;韩国政府投入42.3万美元成立石墨烯联盟;中国也投入2.1亿元推动石墨烯产业化。但目前中国石墨烯产业化进程面临研发成果缺产业化平台、高端应用缺技术、低端应用缺市场三重挑战。
在动力电池路径上,业内存在诸多分歧,而相对一致的观点是,至今尚未有任何一种电池技术能真正满足新能源汽车动力电池的技术要求。三元锂电池是否能取代磷酸铁锂电池,这依然存在诸多不确定性,况且答案未必二选一。
也许在不久的将来,锂电池将遭遇到强劲的对手,利用镁、铝、钠等金属替代锂制成电池,空气电池或燃料电池等,都拥有很多锂电池无法企及的优点,石墨烯电池也有可能脱颖而出。目前,多项新型电池技术已在实验室中诞生,并朝产业化逼近,谁将主宰沉浮还是未知数。
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