北京2022年冬奧會腳步臨近,本屆冬奧會將使用氫燃料車、純
電動車等用于賽事交通服務(wù)。如何保障
電動車在低溫下能夠長時間工作?北京科技冬奧新能源汽車專家組專家,世界新能源汽車大會科技委員王朝陽院士日前在“騰訊科學(xué)WE大會”稱,其團(tuán)隊發(fā)明了一種全氣候
電池,搭載這種
電池的電動車將在北京冬奧會上亮相。在大會期間接受記者采訪時,他表示,快充電池技術(shù)是未來飛行汽車商業(yè)化最重要的技術(shù)條件,目前預(yù)估飛行汽車會在2025年左右出現(xiàn)。
為電動汽車造抗凍“心臟”
在冬天,低溫會讓電動車的電池容量下降,當(dāng)溫度降到一定程度,電池內(nèi)部電解液的黏度會像蜂蜜一樣增大甚至凝固,使電池?zé)o法正常工作。王朝陽在介紹全氣候電池研發(fā)的原理時說,“低溫很活躍,高溫很穩(wěn)定”對電池來說幾乎是一個難題。他和團(tuán)隊研發(fā)出熱調(diào)控的方法,“30秒之內(nèi)給出高功率,不損害電池安全,不改變材料活性,還讓電池在極低溫度下照常工作”。
這種全氣候電池的工作原理是,在電池內(nèi)部植入一片10微米厚度的鎳箔作為發(fā)熱體。利用電池自帶的能量,再加上一個開關(guān),就可以調(diào)控電池的活性。哪怕在零下30攝氏度的環(huán)境里凍透的電池,只需30秒就能自加熱到零度以上正常工作。
據(jù)介紹 ,與普通電池包相比,全氣候電池的重量增加不會超過1%,電池成本增加不超過5%,量產(chǎn)后成本增加可降至2%。與傳統(tǒng)外部加熱方式相比,電池自加熱技術(shù)具有升溫快速、耗能低、加熱均勻的優(yōu)點(diǎn),能夠解決電池在極寒環(huán)境下的使用“瓶頸”問題。
王朝陽表示,全氣候電池研發(fā)成功后,在嚴(yán)寒地區(qū)連續(xù)三年進(jìn)行的實地車隊試驗,已經(jīng)充分驗證了其性能和壽命。這一技術(shù)已被2022年北京冬奧運(yùn)會采用,成為驅(qū)動奧運(yùn)電動汽車的核心技術(shù)之一。業(yè)界將全氣候電池稱為冬奧會電動汽車的抗凍“心臟”,該技術(shù)入選2022年度汽車十大技術(shù)趨勢之一。
快充電池是飛行汽車商用關(guān)鍵
王朝陽說,電池技術(shù)的發(fā)展決定了新產(chǎn)業(yè)的崛起,而儲能技術(shù)更是實現(xiàn)“雙碳”的關(guān)鍵。近百年來,電池技術(shù)的改進(jìn)都來源于材料的創(chuàng)新,最新鋰離子電池技術(shù)也有30多年的歷史 。但現(xiàn)在電池技術(shù)明顯力不從心,甚至滿足不了人類的小小愿望,比如手機(jī)一周只充一次電。
除了全氣候電池外,王朝陽帶領(lǐng)團(tuán)隊歷經(jīng)數(shù)年研究,還發(fā)明了10分鐘快充電池、碩安電池、常溫全固態(tài)電池等新型電池技術(shù)。以快充電池為例,目前最好水平可以做到“充電10分鐘,同時使電池?fù)碛谐^2500個循環(huán)的超長壽命”。
王朝陽在采訪中說,他退休前的夢想是“無論我住在北京的什么位置,讓私人飛行汽車在15分鐘內(nèi)把我送到辦公室”,快充電池技術(shù)也是未來飛行汽車商業(yè)化最重要的技術(shù)條件。“飛行汽車對電池的性能要求極高,高能量密度、高功率密度,而且在每次降落以后要馬上對電池進(jìn)行快速補(bǔ)能。所以我們必須要有高能量密度的快充電池,才能讓飛行汽車變成現(xiàn)實”,他說,目前預(yù)估飛行汽車會在2025年左右出現(xiàn),第一個應(yīng)用是商用出租的飛行汽車。比如在上海可以保證10―15分鐘把你從市中心送到機(jī)場,然后才會出現(xiàn)私人飛行汽車,“就跟哈利 波特里拿著掃把飛行,這是人類的夢想”。
對于目前多家車企與電池廠商聯(lián)合開發(fā)新型電池,王朝陽說:“市場是檢驗科學(xué)技術(shù)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。國慶期間,有用戶的體驗是‘充電一小時,等待四小時’,只要市場還沒有達(dá)到快速便捷的補(bǔ)能或者仍有續(xù)航焦慮,那么仍有許多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)需要做的工作。第二,快充和長續(xù)航或者高能量密度都是科學(xué)上的重大難題,真正意義上的解決方案應(yīng)該會在科學(xué)期刊上經(jīng)過充分論證,然后第三方驗證可重復(fù),最后才是市場上給出的量產(chǎn)方案,這樣比較靠譜”。
“電池和儲能技術(shù),未來十年將迎來巨大的創(chuàng)新機(jī)會,發(fā)明創(chuàng)新才剛剛開始”,王朝陽在采訪中表示。
(責(zé)任編輯:子蕊)
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