爭(zhēng)奪更好的電動(dòng)汽車電池

主導(dǎo)電動(dòng)汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)取決于電池技術(shù)和改進(jìn)的充電基礎(chǔ)設(shè)施，以及標(biāo)價(jià)、軟件更新和造型。正因如此，中國(guó)企業(yè)紛紛投入巨資，匹配并超越特斯拉行業(yè)領(lǐng)先的電池技術(shù)和制造能力。

特斯拉是否正在努力實(shí)現(xiàn)每千瓦時(shí) 100 美元的電池組成本?

幾乎所有這些產(chǎn)能都集中在鋰離子技術(shù)上，但正在出現(xiàn)其他有望改變電池技術(shù)格局以擴(kuò)大電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的方法。例如，將行駛里程增加到相當(dāng)于一箱油可以提供拐點(diǎn)，最終使電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)加速通過內(nèi)燃機(jī)。

鋁和鋅空氣電池

隨著新電池技術(shù)的出現(xiàn)，新的無線方案也正在展示，它可以使電動(dòng)汽車電池的充電速度與加油一樣快。

隨著鋰離子電池技術(shù)可能接近其自身的摩爾定律上限，研究人員正在擴(kuò)大研究范圍，以尋求剛剛進(jìn)入市場(chǎng)的鋁和鋅空氣電池等技術(shù)。這些新興技術(shù)的關(guān)鍵是提高充電能力，同時(shí)展示將儲(chǔ)能成本降低到每千瓦時(shí)約 100 美元的基線的能力。

據(jù)估計(jì)，鋅空氣電池最早可能在 2019 年進(jìn)入電動(dòng)汽車市場(chǎng)，最終可能比鋰離子電池更便宜、更輕、更安全。EnZinc 和NantEnergy等電池初創(chuàng)公司正在推廣鋅電池技術(shù)作為鋰離子的替代品，作為一種更便宜、更安全的替代品，其潛在的能量密度和充電能力接近鋰離子。

NantEnergy 的世界上第一個(gè)鋅空氣可充電電池經(jīng)過驗(yàn)證的全球部署 - 作為 200,000 人的唯一電源。同時(shí)，該公司聲稱新的可充電電池已經(jīng)突破了 100 美元/千瓦時(shí)的制造成本壁壘。(照片：南特能源)

EnZinc斷言，三維“鋅基電池將以更低的成本提供所需的功率和續(xù)航里程” 。“它們將更輕或更遠(yuǎn)、更安全且可回收?！?

金屬空氣電池的缺點(diǎn)之一是它們對(duì)腐蝕的敏感性。這意味著像鋁空氣電池這樣有前途的新方法可能會(huì)很快失去存儲(chǔ)的電荷。研究人員最近在《科學(xué)》雜志上報(bào)道了一種使用油作為緩沖劑來減少腐蝕的腐蝕抑制方法。該方法也可能適用于鋅空氣電池，從而延長(zhǎng)其保質(zhì)期。

支持者斷言，如果這些和其他努力取得成功，輕便、緊湊的鋅和鋁空氣電池可以為電動(dòng)汽車提供備用電源。

與此同時(shí)，特斯拉繼續(xù)提高其位于內(nèi)華達(dá)州的 Gigafactory 和計(jì)劃在中國(guó)的電池工廠的鋰離子電池產(chǎn)量——特斯拉和電池合作伙伴松下聲稱約占全球電動(dòng)汽車電池產(chǎn)量的 60%。當(dāng)代安培科技有限公司 (CATL) 等中國(guó)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也在投入數(shù)十億美元，努力成為中國(guó)的松下。成功的關(guān)鍵是利用國(guó)內(nèi)對(duì)電動(dòng)汽車不斷增長(zhǎng)的需求。

增壓基礎(chǔ)設(shè)施

特斯拉、保時(shí)捷和其他電動(dòng)汽車競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在增壓基礎(chǔ)設(shè)施上投入巨資，目標(biāo)是讓電動(dòng)汽車電池的充電速度與加油一樣快。其他方法正在出現(xiàn)，最終可能允許電動(dòng)汽車在旅途中充電。

例如，美國(guó)能源部橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在 10 月宣布，研究人員已經(jīng)展示了一種用于電動(dòng)汽車的 120W 無線充電系統(tǒng)。Oak Ridge 工程師聲稱其功率是以前無線充電技術(shù)的六倍，這代表了該實(shí)驗(yàn)室所聲稱的“在充電時(shí)間上邁出了一大步，可與加油站加油的速度和便利性相媲美?！?

Oak Ridge 研究人員展示了一個(gè)20 kW 的無線充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)正在針對(duì)送貨卡車等應(yīng)用進(jìn)行修改。該研究由美國(guó)能源部車輛技術(shù)辦公室贊助，并在橡樹嶺實(shí)驗(yàn)室的國(guó)家交通研究中心進(jìn)行。

下一步是將電力傳輸水平擴(kuò)大到 350 kW，同時(shí)探索“動(dòng)態(tài)無線充電方案”，其中安裝在道路下的無線充電板可以自動(dòng)為電動(dòng)汽車充電。

“目標(biāo)是在高速公路上進(jìn)行動(dòng)態(tài)充電，”實(shí)驗(yàn)室電力電子和電機(jī)組的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 Veda Galigekere 說。

無線充電架構(gòu)從電網(wǎng)獲取能量并將其轉(zhuǎn)換為高頻交流電。由此產(chǎn)生的磁場(chǎng)可用于跨大氣隙傳輸電力。研究人員說，一旦轉(zhuǎn)移，它就會(huì)轉(zhuǎn)換回直流電并存儲(chǔ)在車輛的電池中。

“無線充電是交通電氣化的關(guān)鍵支持技術(shù)，因?yàn)樗踩?、方便且高效，”橡樹嶺電氣與電子系統(tǒng)研究部的 Omer Onar 補(bǔ)充道。