让电池“更大更便宜”

时间:2013-04-10 15:28来源:日经能源环境网 作者:control
点击:

一项极具潜力的技术正在诞生,日本将从汽车大国迈向“蓄能大国”。

2012年10月,在欧洲最大的汽车厂商德国大众公司总部的所在地沃尔夫斯堡,一位34岁的日本研究人员博得满堂喝彩。他就是东京理科大学讲师薮内直明,被选为大众与德国知名化学企业BASF为了推动能源存储技术的开发而设立的科学技术奖“Science Award Electrochemistry”第1届获奖者。

薮内的研究对象是“钠离子电池”。将海水中含量丰富的钠用于电池内部的电极等。也就是将如今广泛应用于数字家电及电动汽车等领域的锂离子电池中的锂换成钠。大约2年前,电池学会对这项研究根本不予重视,而如今成了大有发展前途的技术,薮内称,“今年在全球或将有约500篇相关论文发表”,日本在该技术研究领域大大领先。全球多家大企业纷纷向薮内发出进行共同研究的邀请。

钠离子电池之所以受到关注,是因为其资源几乎取之不尽用之不竭,易于降低成本。虽然蓄电池技术各有优缺点,但锂离子电池由于适合实现小型轻量化、可稳定进行大容量充放电,因此目前居首位。不过,其面临的瓶颈是,锂的储量在地壳中仅占0.002%左右,是一种稀有金属。而且大多分布于政局不稳的南美等地,日本目前全部依赖进口。

材料成本为锂的20分之1

相反,四周环海的日本是钠的宝库。与薮内共同进行着研究的东京理科大学副教授驹场慎一说:“从材料本身的成本来看,钠仅为锂的20分之1。即使增加其他材料,成本至少也能降到原先的一半以下。”

20世纪90年代,索尼公司等日本企业在全球率先实现了锂离子电池的实用化,但眼下在韩国企业的攻势下在市场上失利,就连索尼也有可能出售电池业务。

不过,随着新兴市场国家经济的发展,全球或将面临能源短缺危机,可存储能源的电池用途不再仅仅限于数字家电等领域。蓄电池已在向有助于提高全社会能源效率、可用于汽车及风力发电等电力设备的大容量电池发展。因此,在成本及性能两方面进行改善的余地依然很大。锂离子电池领域也不安宁,日本企业有可能借助技术实力,再次凭借电池席卷全球。

在丰田汽车公司电池研究部从事钠离子电池开发的中西真二坚定地说:“我们要开发的电池不仅是成本低,而且在性能方面也要达到与锂电池同等或在其之上的水平。”

丰田在于2012年10月举行的学会上宣布,在电池内部电极上采用“钴磷酸盐”的钠化合物,可制造出电压超过标准锂离子电池的钠离子电池。从该化合物的结构来看,钠易于从多个方向进出,电极间的电力流通更为顺畅。虽然还面临大容量化等实现实用化的课题,但给人的印象是,钠很有可能成为新一代电池的主角。

电池的主角从家电转为汽车

丰田正加速推进包括钠电池在内的新一代电池研究。研究人员的目标是,推出充电一次可行驶500公里以上、性能可媲美汽油车的真正新一代汽车。中西认为:“现在的锂离子电池无法在维持后备箱尺寸等目前汽车形状的条件下,实现500公里的行驶性能。”

研究主题涉及到了电池本身的结构。例如,将用于电力在电极间流通的电解液改换为固体电解质的“全固体电池”。这种电池通过串联配置多个电极,提高电压,可获得更高的能量密度。

在电池领域获胜者将成为今后汽车行业的领军者。正因如此,像文章开篇提到的大众一样,全球汽车厂商都在努力拉拢相关研究人员,但电池的可能性并不仅限于此。由于使用电池,那么利用电动汽车就必须构筑社会能源基础设施,因此汽车厂商的商机应该会进一步扩大。

日产汽车公司在全球率先实现了纯电动汽车“LEAF”(聆风)的量产。该公司负责尖端研究的技术策划部部长佐藤学介绍道:“LEAF配备的电池容量中,用于行驶的约为5成。最多可将剩余的5成电力用于行驶以外的其他用途。”一般情况下,驾驶汽车的时间在1天中仅占1成左右。汽车停放期间将存储的电力供应给住宅的“LEAFtohome”机制在唤起纯电动汽车需求方面起了很大作用。

日产还将于近期开始进行实证实验,通过将风力发电等与LEAF的蓄电功能组合起来加以应用,提高整个社会的电力消费效率。将电力需求较少的夜间所发电力存储到停泊着的LEAF中,并在白天的用电需求高峰放电。佐藤称:“汽车将成为电力基础设施的一部分。”

LEAF的蓄电容量目前是普通住宅定置式蓄电池的几倍,再加上日本汽车制造产业的优势,因此成本竞争力较高。随着纯电动汽车的普及,还有望实现更大的量产效应,即便作为基础设施蓄电池,汽车厂商也占据优势。如果以2030年纯电动汽车保有量将达到500万辆这一行业预测为前提,纯电动汽车的供电能力可达到2500万千瓦。相当于日本国内最大电力消费的14%。

此外,丰田和川崎重工业公司还在推进不利用蓄电池,而是把风力发电等所发的电力转变成氢存储起来的技术开发。这将大大地推动以氢为动力源,作为新一代汽车与纯电动汽车同样大有前途的燃料电池车的普及。这些情况都表示,不仅是汽车,能源系统本身也有可能成为日本主要的出口产业。

日本政府于2012年作为《绿色经济发展战略》的核心,设定了到2020年占据全球蓄电池市场(20万亿日元)5成份额的目标。通过成为“蓄能大国”,日本能够从汽车立国发展到“汽车和能源立国”。

日本企业为了在“资源贫乏国”生存下去而锻炼出来的制造实力也将在能源领域开花结果。

(责任编辑:admin)
文章标签:
免责声明:本文仅代表作者个人观点,与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源:XXX(非中国电池联盟)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。
QQ:503204601
邮箱:cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜欢
  • 固态玻璃电解质新电池

    锂离子电池目前是我们许多现代电器的供电设备。你会发现,锂离子电池应用于移动设备、电动车、医疗设备,以及在许多其他领域中各种各样的设备。所以,人们自然而然地会认为,锂离子技术也将在未来一直广泛地为人类所用。 然而,锂电之父约翰古德伊夫(德克萨
    2017-03-07 15:55
  • 外媒提前公布三星Note 7爆炸原因:电池尺寸不合规

    据华尔街日报报道,知情人士称,三星已经找到了Galaxy Note 7智能手机爆炸的原因,那就是电池尺寸与电池仓不匹配,导致电池过热,从而起火爆炸。 三星表示,将于韩国标准时间1月23日上午10点(北京时间23日上午9点)在首尔举行发布会,正式公布Galaxy Note7起火
    2017-01-22 16:22
  • 三星已查明Note7爆炸原因,非单纯电池缺陷问题

    1月2日,韩国媒体报道称,三星电子将于本月中旬宣布Galaxy Note7爆炸原因。 三星Note7爆炸手机 三星电子相关人士1月1日透露称,调查爆炸原因的工作最近刚刚告一段落,有关部门已经开始着手准备,将于本月内公开结果。该相关人士就具体的爆炸原因表示,因为是
    2017-01-03 09:18
  • 加码中国市场 奔驰在华或生产电池和电动车

    唐仕凯表示,在中国建造电池厂是选择之一,但目前还未真正做决定。目前奔驰的战略计划是大力推进电动汽车发展,奔驰将继续投资纯电动汽车和混合动力汽车,缺乏电池充电基础设施意味着混合动力车型将会成为替代性的过渡产品。 据戴姆勒股份公司董事、戴姆勒大
    2016-12-07 10:34
  • 续航逾千公里氢燃料电池卡车问世

    美国尼古拉汽车公司日前发布新产品尼古拉一型氢燃料电池半挂卡车样车,其续航里程逾千公里。 尼古拉汽车公司是一家设计和制造电动汽车、能源储存系统和电动汽车传动系统等的初创公司。据介绍,这款卡车采用氢燃料电池组提供电力,续航里程可达800至1200英里
    2016-12-06 17:16
  • 英国科学家用核废料造清洁电池:可供电5000年

    参考消息网12月5日报道外媒称,英国研究人员发现,核废料能转化为放射性黑色金刚石,这种金刚石可用作电池,耐用数千年之久。 据英国《泰晤士报》网站12月1日报道称,该发现背后的科学家们说,这解决了核废料处理、清洁电力的生产和电池寿命的问题。 这种电
    2016-12-06 17:10
  • 燃料电池何时产业化

    美日引领全球燃料电池 全面崛起全球燃料电池市场销售额快速增长,近五年CAGR 达35%以上,美国与日本爆发性增长是其主要推动力。预计最早到2016 年底美国燃料电池在公共汽车领域有望爆发,美国燃料电池公共汽车性能有望达到传统柴油客车的水平;日本坚持氢能和燃
    2016-08-02 15:17
  • 动力电池沙龙成功举办

    2016年7月29日,电池联盟成功举办了2016第22期动力电池沙龙。来自全国的汽车企业和科研院所的嘉宾们济济一堂,各抒己见。大家聆听了沙龙嘉宾北京理工大学孙立清所做的题为《动力电池组管理系统探究》的报告。来自于企业的精英们也都做了精彩的演说。其中,芯
    2016-08-02 13:54
  • 电池联盟组织车用动力电池强检培训

    2016年7月30日至31日,中国电池联盟组织了全国车用动力电池强检测试培训。 在夏日的海风中,来自全国的在职电池测试工程师汇聚津门。培训班邀请了中国汽车技术研究中心首席专家、汽车试验研究所新能源室主任王芳对国家新强检标准进行了详细的讲授。王芳对比
    2016-08-02 13:37
  • 投资50亿美元:特斯拉加速建设电池工厂

    特斯拉正在建设Gigafactory电池工厂,投资50亿美元,完工时间比原计划提前了几年,为了顺利推出Model 3电动汽车,给正在研发的新汽车提供电池,特斯拉加快了建设速度,确保工厂及时建成投产。 正在建设的特斯拉工厂 建筑工人24小时建设 特斯拉Gigafactory电
    2016-07-25 14:58
专题
相关新闻
  • 固态玻璃电解质新电池

    锂离子电池目前是我们许多现代电器的供电设备。你会发现,锂离子电池应用于移动设备、电动车、医疗设备,以及在许多其他领域中各种各样的设备。所以,人们自然而然地会认为,锂离子技术也将在未来一直广泛地为人类所用。 然而,锂电之父约翰古德伊夫(德克萨
    2017-03-07 15:55
  • 外媒提前公布三星Note 7爆炸原因:电池尺寸不合规

    据华尔街日报报道,知情人士称,三星已经找到了Galaxy Note 7智能手机爆炸的原因,那就是电池尺寸与电池仓不匹配,导致电池过热,从而起火爆炸。 三星表示,将于韩国标准时间1月23日上午10点(北京时间23日上午9点)在首尔举行发布会,正式公布Galaxy Note7起火
    2017-01-22 16:22
  • 三星已查明Note7爆炸原因,非单纯电池缺陷问题

    1月2日,韩国媒体报道称,三星电子将于本月中旬宣布Galaxy Note7爆炸原因。 三星Note7爆炸手机 三星电子相关人士1月1日透露称,调查爆炸原因的工作最近刚刚告一段落,有关部门已经开始着手准备,将于本月内公开结果。该相关人士就具体的爆炸原因表示,因为是
    2017-01-03 09:18
  • 加码中国市场 奔驰在华或生产电池和电动车

    唐仕凯表示,在中国建造电池厂是选择之一,但目前还未真正做决定。目前奔驰的战略计划是大力推进电动汽车发展,奔驰将继续投资纯电动汽车和混合动力汽车,缺乏电池充电基础设施意味着混合动力车型将会成为替代性的过渡产品。 据戴姆勒股份公司董事、戴姆勒大
    2016-12-07 10:34
  • 续航逾千公里氢燃料电池卡车问世

    美国尼古拉汽车公司日前发布新产品尼古拉一型氢燃料电池半挂卡车样车,其续航里程逾千公里。 尼古拉汽车公司是一家设计和制造电动汽车、能源储存系统和电动汽车传动系统等的初创公司。据介绍,这款卡车采用氢燃料电池组提供电力,续航里程可达800至1200英里
    2016-12-06 17:16
  • 英国科学家用核废料造清洁电池:可供电5000年

    参考消息网12月5日报道外媒称,英国研究人员发现,核废料能转化为放射性黑色金刚石,这种金刚石可用作电池,耐用数千年之久。 据英国《泰晤士报》网站12月1日报道称,该发现背后的科学家们说,这解决了核废料处理、清洁电力的生产和电池寿命的问题。 这种电
    2016-12-06 17:10
  • 燃料电池何时产业化

    美日引领全球燃料电池 全面崛起全球燃料电池市场销售额快速增长,近五年CAGR 达35%以上,美国与日本爆发性增长是其主要推动力。预计最早到2016 年底美国燃料电池在公共汽车领域有望爆发,美国燃料电池公共汽车性能有望达到传统柴油客车的水平;日本坚持氢能和燃
    2016-08-02 15:17
  • 动力电池沙龙成功举办

    2016年7月29日,电池联盟成功举办了2016第22期动力电池沙龙。来自全国的汽车企业和科研院所的嘉宾们济济一堂,各抒己见。大家聆听了沙龙嘉宾北京理工大学孙立清所做的题为《动力电池组管理系统探究》的报告。来自于企业的精英们也都做了精彩的演说。其中,芯
    2016-08-02 13:54
本月热点
欢迎投稿
联系人:王女士
Email:cbcu#cbcu.com.cn
发送邮件时用@替换#
电话:010-53100736
在线投稿
企业微信号
微信公众号