汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展也迎來(lái)新的機(jī)遇 : 6分鐘充電60%

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也有所突破，汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展也迎來(lái)了新的機(jī)遇。

全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的這些年，大量消耗了不少能源，而汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，就導(dǎo)致了全球面臨著石油緊缺的問(wèn)題。此外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的代價(jià)是環(huán)境變差，人們的居住條件大打折扣，環(huán)境問(wèn)題也給人們的生活帶來(lái)了諸多影響。石墨烯電池或“問(wèn)世”?會(huì)給新能源汽車(chē)行業(yè)帶來(lái)什么樣的影響?

在這樣的背景下，很多國(guó)家都投身到了新能源研究領(lǐng)域中，在相關(guān)部門(mén)的指引之下，一些企業(yè)也開(kāi)始了新能源汽車(chē)的研發(fā)，而新能源汽車(chē)領(lǐng)域也將成為未來(lái)具有非常好的前景的行業(yè)。而我國(guó)與美國(guó)和日本等國(guó)家一直處在新能源汽車(chē)領(lǐng)域發(fā)展前列。

要實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，就必須攻克最大的難題，那就是電池問(wèn)題。很多企業(yè)對(duì)新能源汽車(chē)的研發(fā)都進(jìn)入了瓶頸期，其根本的制約因素就在于電池技術(shù)無(wú)法得到突破，如果不能夠攻克這個(gè)難題，那么在未來(lái)依然沒(méi)有機(jī)會(huì)取代燃油車(chē)的機(jī)會(huì)。

隨著不少車(chē)企對(duì)新能源領(lǐng)域的投資力度加大，電池技術(shù)也迎來(lái)了突破，目前這個(gè)上千億的新能源汽車(chē)市場(chǎng)將迎來(lái)強(qiáng)勁對(duì)手，有一款超級(jí)電池將問(wèn)世，電池充滿的時(shí)間僅需15秒，那么鋰電池會(huì)被淘汰嗎?

縮短電動(dòng)汽車(chē)的充電等待時(shí)間是目前各車(chē)企面臨的難題，中科大研究團(tuán)隊(duì)近日在該領(lǐng)域的研究獲得重大突破。

研究人員提出了一種新型電池陽(yáng)極方案，可在6分鐘內(nèi)充入60%的電量，為動(dòng)力電池研究的突破帶來(lái)可能。該研究已在《科學(xué)進(jìn)展》期刊上發(fā)表。

據(jù)悉，這項(xiàng)研究的突破口，就在于鋰離子電池的陽(yáng)極材料上。研究團(tuán)隊(duì)使用純鋰金屬取代傳統(tǒng)的石墨與銅的混合物，可實(shí)現(xiàn)十倍于當(dāng)前儲(chǔ)能裝置的容量。

另外，該研究采用一種新穎的多孔結(jié)構(gòu)來(lái)改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)極，并在其中散布一定尺寸的石墨顆粒，研究人員認(rèn)為粒子級(jí)理論模型是解決當(dāng)今陽(yáng)極無(wú)序性質(zhì)的最佳排列。

研究團(tuán)隊(duì)還為這個(gè)模型引入了銅質(zhì)的納米線和涂層，并通過(guò)加熱和冷卻處理來(lái)使該材料變得更加有序。

經(jīng)過(guò)測(cè)試，將新型陽(yáng)極集成到標(biāo)準(zhǔn)的鋰離子電池中，電池只需5.6分鐘，即可充入60%的電量。只需11.4分鐘的時(shí)間，就可充入80%的電量。

若這項(xiàng)技術(shù)推廣開(kāi)來(lái)，將對(duì)目前電動(dòng)車(chē)的發(fā)展帶來(lái)質(zhì)的飛躍，人們不用再為電動(dòng)車(chē)長(zhǎng)時(shí)間的充電等待而煩惱。

5月3日晚間消息，#汽車(chē)鋰電池新突破6分鐘充電60%#今日登上熱搜，引發(fā)網(wǎng)友熱議。

近日，中科大科研團(tuán)隊(duì)及中國(guó)科學(xué)院研究人員提出一種新型電池陽(yáng)極方案，可在6分鐘內(nèi)充入60%的電量，為動(dòng)力電池研究突破帶來(lái)可能。研究團(tuán)隊(duì)使用純鋰金屬取代傳統(tǒng)的石墨與銅的混合物，可實(shí)現(xiàn)十倍于當(dāng)前儲(chǔ)能裝置的容量。

對(duì)于該新突破，不少網(wǎng)友表示： 加油!快快推廣!也有網(wǎng)友表示，看到過(guò)無(wú)數(shù)則這樣的好消息了，但都是“只聽(tīng)樓梯響，不見(jiàn)人下來(lái)”……希望新技術(shù)能夠盡快落地成為現(xiàn)實(shí)。

鋰離子電池的用途十分廣泛，因?yàn)樘赜械男阅軆?yōu)勢(shì)，已經(jīng)在電子時(shí)代得到普遍應(yīng)用，比如說(shuō)筆記本電腦、相機(jī)、手機(jī)等等。新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)，更是大大推動(dòng)了鋰電池的發(fā)展，為鋰電池的應(yīng)用打開(kāi)了廣闊的前景。

一、汽車(chē)鋰電池的構(gòu)成與分類(lèi)

如果把汽車(chē)鋰電池看做是一道菜的話，那么完成這道菜就需要一些食材和配料，這些食材配料就是正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔離材料和電池管理系統(tǒng)等。

根據(jù)外形、外包材料、電解液，鋰電池可以被劃分成很多類(lèi)別。在這里，為了討論近年來(lái)鋰電池技術(shù)的演變趨勢(shì)，我們主要根據(jù)正極材料的不同，來(lái)討論汽車(chē)動(dòng)力電池的兩種主流產(chǎn)品：磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。

二、磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的對(duì)比

兩種電池都使用鋰元素，循環(huán)壽命也可以放心使用。但其正負(fù)極材料和電池管理系統(tǒng)卻有所不同，性能上的特點(diǎn)也大有差異。

所謂磷酸鐵鋰電池，就是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類(lèi)電池的特點(diǎn)是不含貴重金屬元素(比如鈷等)。由于不含有貴重金屬材料，磷酸鐵鋰電池的原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。

在實(shí)際使用中，磷酸鐵鋰電池具有耐高溫，安 全穩(wěn)定性強(qiáng)，價(jià)格便宜，循環(huán)性能更好的優(yōu)勢(shì)。例如比亞迪，就專精這類(lèi)電池。市面上還有一種叫做A123的鋰電池，這種電池實(shí)際上也是磷酸鐵鋰電池的一種。它主要在制造工藝上采用了納米工藝等，增加了電池充放電能力。我國(guó)萬(wàn)向集團(tuán)就收購(gòu)了A123公司，進(jìn)而收購(gòu)了賴以該電池為動(dòng)力基礎(chǔ)的菲斯克(Fisker)汽車(chē)公司。

而三元鋰電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料，石墨作為負(fù)極材料的鋰電池。與磷酸鐵鋰不同，三元鋰電池電壓平臺(tái)很高，這也就意味著在相同的體積或是重量下，三元鋰電池的比能量、比功率更大。除此之外，在大倍率充電、和耐低溫性能等方面，三元鋰電池也有很大的優(yōu)勢(shì)。特斯拉的Model S采用的松下18650組成的電池組就是三元鋰電池，單個(gè)這種電池比平常的5號(hào)電池要大一些。

1.能量密度與續(xù)航里程對(duì)比

相較于磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池的能量密度大，電壓更高，所以同樣重量的電池組電池容量更大，車(chē)子跑的距離也就更遠(yuǎn)，速度也能更快。特斯拉Model S充滿電的續(xù)航里程為400多公里。北汽EV200采用了來(lái)自韓國(guó)SK生產(chǎn)的三元鋰電池，理論巡航里程達(dá)到200km，而它的前輩車(chē)型EV150則采用了磷酸鐵鋰電池，續(xù)航里程僅為150km。

根據(jù)國(guó)內(nèi)三元材料18650圓柱電池龍頭企業(yè)——比克電池提供的資料，其18650電池的能量密度已經(jīng)達(dá)到了232Wh/kg，后續(xù)將會(huì)進(jìn)一步提高至293Wh/kg。而相比之下，目前國(guó)內(nèi)主流的磷酸鐵鋰電池能量密度也僅達(dá)到150Wh/kg左右。據(jù)國(guó)內(nèi)電池行業(yè)專家剖析，未來(lái)幾年之內(nèi)，磷酸鐵鋰電池的能量密度能夠達(dá)到300Wh/kg的希望非常渺茫。

2.空間占用對(duì)比

對(duì)于體積龐大的電動(dòng)巴士而言，空間占用影響較小。但對(duì)于家用電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，空間占用就顯得比較重要了。能量密度較低的磷酸鐵鋰電池將會(huì)占據(jù)原本就不多的汽車(chē)空間，并且由于更大的重量，在使用時(shí)的放電續(xù)航也會(huì)受到比較大的影響。相對(duì)而言，能量密度較高的三元鋰電池在解決重量問(wèn)題的同時(shí)也為家庭用車(chē)節(jié)省出了空間。

3.低溫放電性能對(duì)比

三元電池和磷酸鐵鋰電池的在不同溫度下的放電性能如下圖所示。(“相對(duì)25℃容量”是指不同溫度條件下放電容量與25℃時(shí)放電容量的比值。該數(shù)值能夠準(zhǔn)確反映出電池在不同溫度條件下續(xù)航的衰減，越接近100 %，電池表現(xiàn)越好。)