路咖與車:再有幾年時間 本田讓你不再想買燃油車

電動汽車 日本汽車 本田 汽車 路咖汽車 2018-12-13
路咖與車:再有幾年時間 本田讓你不再想買燃油車

隨著氣溫越來越低,相信很多電動車車主跑充電站的頻率越來越高了,這主要有兩個原因,其一是由於鋰電池的結構特性,在低溫狀態下活性大幅減弱,由此導致電池性能有所衰減,另一方面,則是由於鋰電池本身能量密度不高,本身電量存在短板,所以當氣溫降低,衰減的問題便會凸顯出來。

現在,第二個問題可能有了解決方案。兩天前,一份在美國Science網站上發表的論文引起了汽車圈的廣泛關注,由本田、加州理工大學以及NASA體系中的噴氣推進實驗室(JPL)共同參與研發的氟離子電池取得了突破性進展,也許會開啟電動車的下一個時代。

所謂的變革究竟在哪?

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其實,氟離子電池並不是一個新技術,它還有另一個身份,固態電池。在科學家意識到鋰電池的發展受到影響之後,便開始尋找新的元素來做電池中傳遞電子的媒介,這時,原子質量較輕,體積更小的氟元素,進入了研究人員的視線。

而它之所以被稱之為固態電池,則是因為氟元素在正常情況下的導電性和攜帶電子的能力很不穩定,不足以支撐它成為電池核心,為了讓它實現應有的功能和強度,研發人員混合了一種固態電解質,在實驗室中成功創造出氟離子固態電池,但是,該技術卻不能走出實驗室,因為這種固態電解質必須要在溫度達到150攝氏度以上才可以工作,顯然不適合作為汽車的主要動力來源。

而本田這次發佈的新技術,就是解決了氟離子電池的工作溫度問題,而解決的方法,卻十分有趣。研發人員提出了一個構想,那就是混合一種名為BTFE的電解液,取代原有的固態電解質,通過BTFE中的成分特性,刺激並穩定氟離子的導電性,使其工作溫度從原來的150攝氏度,驟降到室溫狀態下即可實現,也正因如此,這項技術一經發布,便引起了各界關注。

倘若它能裝在車上,會是怎麼樣一番景象?

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有了本田的參與,看到的人第一反應都會把它跟電動車聯繫在一起。而跟現在的鋰電池相比,它確實有著不少讓人關注的地方。

首先,它的能量密度遠高於現在的鋰電池,甚至可達10倍之多,這也就意味著,在不增加電池體積的前提下,搭載新技術電池的電動車有更長的續航里程,甚至是成倍的增長,而到那時,電動車續航里程超過2000公里可能都不會成為新聞,所有的電量焦慮,都將得到極大程度的緩解。

其次,這項技術在安全層面,也有很大的優勢。得益於氟元素的特性,這款電池整體並不算易燃物,這也就意味著,不論是使用過程中的溫度過高,還是發生碰撞後與外界接觸,都不會有起火的風險,這對於以安全為首要目標的汽車行業而言,當然是最主要的優勢之一。

除此之外,在大家都關心的汙染方面,這項技術還有很關鍵的一個好處,那就是其所使用的原料在從自然界提取的過程中,對環境的影響遠小於鋰電池製造過程中的危害,面對如今汽車行業上百GWh的電池裝載量,一點點優化都會被放大,遑論如此大的變革。

仍處在研發階段的它當然也存在問題

當然,還有很多問題,這項技術並沒有解決。

比如電池正負極材料,在更換了新的BTFE電解液之後,為了使系統形成閉環,既可以釋放電子,同時也可以吸附電子,該電池的負極材料更換為一種銅、鑭、氟三元素的化合材料,而該材料對電解液表現出了較強的溶解性。

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換句話講,新的電解液在很大程度上影響了電池的使用壽命,而本田也針對這一問題進行了一定的調整,比如對這種負極進行穩定處理以緩解它的溶解度,但是目前尚在研發階段。

更重要的一個問題,還是溫度。也許你已經注意到了,雖然這項全新技術把氟離子電池的工作溫度從150攝氏度降到了室溫,但是在面對更冷的天氣條件下,仍然存在問題,這問題甚至還不是電量衰減這麼簡單,而是可能會直接停止工作,因為室溫,是它可以工作的一個先決條件。

還有一件事,是沒有提到的,那就是它的充電形式以及充電設備。在電池結構發生了改變之後,充電方式也必然會隨之調整,至於是從外部進行更新,使用不同的充電接口及設備,還是從內部進行調整,適應現在已經大範圍佈局的充電站,那就是成本與效益之間的博弈了。

寫在最後

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當然,在信息爆炸的今天,這樣的新聞屢見不鮮,比如今年8月份密歇根大學也針對鋰電池進行了優化,改用金屬狀態下的鋰來取代電解狀態的鋰離子,以此提高能量密度和安全性,也不失為一個方向。

但是所有的技術在沒有經受過嚴苛的考驗之前,談量產都還太早,不過隨著電池技術的不斷推進和攻關,能讓燃油車自愧不如的電動車,應該已經在到來的路上了。

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