四项超越锂离子的未来电池技术
时间:2019-11-26 14:51来源:腾讯汽车 作者:综合报道
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据《汽车新闻》报道，电动汽车发生车祸时除碰撞本身之外，最大的危险莫过于高压元件可能造成触电和起火风险，但博世和奥托立夫在爆炸技术上的两项突破，或将有助于提高电动汽车的安全性能，减少上述风险。
虽然这两项技术在设计上却略有不同，但功能却很相似，发生事故时均能在一毫秒之内自动关闭电池高能电源电路。其中一项是博世开发的“高温熔断器”，另一项则是奥托立夫研发的“高温安全开关”。
安全气囊激活触发爆炸断电装置
据悉，在电动汽车发生车祸时，一旦安全气囊被激活，电子控制单元中的微芯片将在一毫秒之内触发爆炸断电装置。博世的“高温熔断器”会自动切断高压线缆，而奥托立夫的“高温安全开关”则会切断一条母线。
新版本的电动汽车通常配有400-800伏的电池，以便获得更快的充电速度，更有效的再生制动以及超越300英里的续航里程。然而当发生车祸时，由于大型电池特有的安全问题，急救人员必须谨慎行动，否则车祸后未能及时断电的车辆，很有可能发生意外的溜车、触电或起火风险。
通常情况下，只有手动关闭电动汽车引擎盖下的开关或关闭电缆回路，正确地切断电源后，紧急救援人员才能尝试转移受伤的乘客。但是寻找上述开关或关闭回路，往往会延误伤员的救治，并有可能导致救援人员面临风险。
使用微型炸药来提高安全性似乎有点违背常理，但并非一项全新的创意。实际上，从技术上讲，安全气囊是一种爆破装置，包括通用和奔驰在内的许多制造商，都在其敞篷车上使用了爆破技术来激活弹出式安全气囊。
四项超越锂离子的未来电池技术
在博世等公司致力于提升电动汽车碰撞安全性的同时，丰田、宝马和斯坦福大学等汽车制造商和研究机构，也从未放弃对未来电池能量存储技术的研发。以下是四项正在进行测试和开发的或将超越锂离子的未来电池技术：
1、固态电池
优点：充电时间快；安全性能更高，因为热生成量相对较小并且无需液体电解质；电池寿命更长且生产成本还有进一步压缩空间。
缺点：目前制造成本相对较高；树状配电网引起的内部短路风险增大，以及内阻问题。
正在从事固态电池研发的企业和机构：丰田、宝马、大众、本田、现代、福特和通用等汽车制造商及所有主要的电池供应商。
热点话题：美国能源部旗下橡树岭国家实验室电池和燃料电池生产小组负责人伊利亚在接受Shift 采访时表示，固态电池在存储大量能量方面的潜力最大，未来的存储容量有可能两倍于目前最好的250 kWh锂离子电池。
2、锂金属电池：
优点：能量密度比锂离子大得多；锂阳极代替石墨阳极有助于电池重量显著减少。
缺点：易燃性问题、电池老化速度过快以及生产复杂。
正在从事锂金属电池研发的企业和机构：斯坦福大学、美国能源部旗下的SLAC国家加速器实验室、加利福尼亚大学圣地亚哥分校，以及其他各种大学、实验室和初创公司。
热点话题：在实验室中表现出良好潜力的一种锂基化学物质，目前在汽车上的性能尚未验证。
3、氟化物电池：
优点：这种电池的能量密度相当于锂离子的10倍，而能量密度更高则表示续航里程更大；室温运行意味着电池无需昂贵和复杂的热管理系统即可运转；生产过程比锂离子更环保。
缺点：氟化物是一种腐蚀性液体；与锂离子电池相比，阴极极其复杂；批量生产、长期耐用性和撞车安全性仍未得到验证。
正在从事氟化物电池研发的企业和机构：本田汽车、加州理工学院、美国宇航局旗下喷射推进实验室，以及多所大学、实验室和初创公司。
热点话题： 锂离子实现了从消费电子产品到汽车的飞跃，氟化物电池也是如此。
4、石墨烯超级电容器：
优点：电阻低，充电速度超快；重量轻有利于整合到车辆的车身结构。
缺点：缺乏能量密度；不使用时失去电能以及生产复杂性问题。
正在从事石墨烯超级电容器研发的企业和机构：兰博基尼、麻省理工学院以及多所大学、实验室和初创公司。
热点话题：兰博基尼电动超跑概念车Terzo Millenio设想在车辆的碳纤维车身结构中，嵌入石墨烯材料来储存电能，并进行动能回收释放。
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