廣汽正式宣布進(jìn)軍動(dòng)力電池領(lǐng)域。

　　這條新聞?wù)f小不小，說大其實(shí)也不大，因?yàn)檐嚻笾鲗?dǎo)動(dòng)力電池Pack早都是大勢所趨了，畢竟沒有電池包設(shè)計(jì)技術(shù)，正向研發(fā)就無從談起。

　　而相比短期內(nèi)幾乎不可能大規(guī)模應(yīng)用的新型鋰電技術(shù)，在動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的改良更具有實(shí)際效益。要知道，從單體到電池系統(tǒng)正是國內(nèi)新能源行業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)。

　　不過從長遠(yuǎn)來看，通過電池體系的革新，來提升電動(dòng)汽車性能才是從根本上提升競爭力的方法。當(dāng)前電池體系的發(fā)展主要分為兩鐘，一種是以固態(tài)電池、高鎳三元為代表的高比能方向；另一種則是以快充為代表的高倍率方向。

　　提升能量密度一直是國內(nèi)外研究的重點(diǎn)，筆者這里就不過多贅述了；而高倍率方向則主要體現(xiàn)為高功率和快充電池，在混合動(dòng)力汽車和一些細(xì)分領(lǐng)域比較受歡迎，去年震驚世界的以色列5min閃充黑科技正是這一方向的典型代表。此外，在這一領(lǐng)域非常突出的還有日本東芝，國內(nèi)則以微宏動(dòng)力為首。

　　“續(xù)航不夠、快充來湊”，雖然從某種程度上說，快充能大幅度緩解消費(fèi)者里程焦慮，但因電網(wǎng)負(fù)荷太大，一直受到業(yè)內(nèi)人士詬病。不過近日，日本東芝和保時(shí)捷均在快充領(lǐng)域作出突破，或許能為快充領(lǐng)域指明方向。

　　下面就來看看本周鋰電行業(yè)都有哪些新技術(shù)和大事件吧。

　　1、東芝新一代SCiB車用鋰電池充電6分鐘續(xù)航320km

　　日前，東芝官方宣布，已經(jīng)成功研發(fā)全新一代SCiB車用鋰離子電池，具備能量密度高，極速充電等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)東芝官方的實(shí)測數(shù)據(jù)(日本JC08標(biāo)準(zhǔn))，這種新型鋰離子電池可達(dá)到充電6分鐘，行駛320公里的驚人表現(xiàn)，是傳統(tǒng)鋰離子電池的三倍。

　　東芝官網(wǎng)在公告中表示，該公司于2008年就推出了超級(jí)充電離子電池(SuperChargeionBattery，SCiB)，采用鈦酸鋰為負(fù)極，可實(shí)現(xiàn)快速充放電，壽命高達(dá)15000次，且在零下30℃的環(huán)境中也能使用。

　　通過技術(shù)研發(fā)，東芝又在此基礎(chǔ)上又開發(fā)出以鈦鈮氧化物為負(fù)極材料的鋰離子電池，其鋰離子存儲(chǔ)量是以石墨為負(fù)極材料鋰電池的兩倍。與此同時(shí)，東芝還展示了新型鋰電池的樣品，50Ah，尺寸僅111mmx194mmx14.5mm。據(jù)悉，其充電6分鐘就能達(dá)到90%的電量，而傳統(tǒng)電動(dòng)車的鋰電池即便采用快充，30分鐘才只能充到80%。

　　據(jù)介紹，新一代鋰電池充放電5000次之后，依然能夠保持90%以上的電池容量，損耗率極低。另外，在零下10℃的低溫環(huán)境中也能實(shí)現(xiàn)快充。東芝表示，新的鈦鈮氧化物陽極材料和新一代SCiB電池是一個(gè)顛覆性的進(jìn)步，有望對電動(dòng)車?yán)m(xù)航和性能產(chǎn)生重大影響。據(jù)悉，新一代SCiB電池有望在2019年實(shí)現(xiàn)商用。

　　點(diǎn)評：其實(shí)在固態(tài)電池?zé)岫壬仙埃斐浼夹g(shù)一直都是企業(yè)研究的重點(diǎn)，只是不曾獲得實(shí)用性進(jìn)展，因?yàn)楹茈y在保證快充的前提下還兼顧能量密度、循環(huán)壽命、以及安全性。國內(nèi)在快充領(lǐng)域比較出色的是微宏動(dòng)力，性能相對比較全面，但距被消費(fèi)者接受還有一段距離。不過以固態(tài)電池為代表的下一代能量型鋰電池也沒有到產(chǎn)業(yè)化的程度，未來誰會(huì)在市場中取得優(yōu)勢還很難說，筆者個(gè)人認(rèn)為，快充類電池更適合混動(dòng)車型，以及其他特殊的細(xì)分領(lǐng)域。

　　2、技術(shù)增加燃料電池壽命

　　決定固體氧化物燃料電池性能的核心因素是發(fā)生氧還原反應(yīng)的陰極，通常在陰極中使用具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的氧化物(ABO3)。然而，盡管鈣鈦礦氧化物在初始操作中具有高性能，但其性能隨時(shí)間而下降，限制了其長期使用。特別是陰極運(yùn)行所需的高溫氧化態(tài)的條件導(dǎo)致表面偏析現(xiàn)象，其中氧化鍶(SrOx)等第二相在氧化物表面積累，導(dǎo)致電極性能下降。

　　利用計(jì)算化學(xué)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，材料科學(xué)與工程系的WooChulJung教授團(tuán)隊(duì)觀察到，鈣鈦礦電極晶格中Sr原子周圍的局部壓縮態(tài)減弱了Sr－O鍵強(qiáng)度，從而促進(jìn)了鍶的分離。該小組發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦氧化物中應(yīng)變分布的局部變化是鍶表面分離的主要原因。基于這些發(fā)現(xiàn)，該團(tuán)隊(duì)在氧化物中摻入不同尺寸的金屬以控制陰極材料中的晶格應(yīng)變程度，并有效地抑制鍶偏析。

　　WooChulJung教授說：“這項(xiàng)技術(shù)可以通過在材料合成過程中加入少量的金屬原子來實(shí)現(xiàn)，而不需要額外的工藝。我希望這項(xiàng)技術(shù)在開發(fā)高耐用的鈣鈦礦氧化物電極方面將卓有成效。”

　　點(diǎn)評：燃料電池壽命問題其實(shí)很復(fù)雜，當(dāng)前最大的問題是由汽車工況導(dǎo)致的，啟停、加速、減速等帶來的電流變化對膜電極的衰減比較嚴(yán)重，這也是為什么現(xiàn)階段燃料電池汽車都采用混動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng)總成方案，就是因?yàn)殡姵啬艹休d并減弱電流變化對燃料電池的沖擊。因此單從燃料電池本身的實(shí)驗(yàn)研究去提升壽命，含金量并不高，或者說實(shí)際帶來的效益很小。

　　3、時(shí)超級(jí)快充MissionE充電電壓可達(dá)到800V

　　保時(shí)捷表示，MissionE將采用800V的高壓超快充系統(tǒng)，與現(xiàn)在比較流行400V充電系統(tǒng)相比，理論上能夠縮短一倍的充電時(shí)間，讓MissionE實(shí)現(xiàn)充電20分鐘，行駛400公里，都足夠從南京開到上海了。而與傳統(tǒng)加油的方式相比，20分鐘也并非不能接受。值得一提的是，在智能手機(jī)上主要有高壓快充和低壓快充兩種方案，而對于電動(dòng)汽車來說其實(shí)也比較類似，因?yàn)榭紤]到低壓快充對于線纜的載流能力有更高要求，所以保時(shí)捷最終選擇了高壓快充。

　　保時(shí)捷MissionE將部分車輛電子控制系統(tǒng)的電壓提升到48V，能為相關(guān)元器件提供更大功率的電能供應(yīng)，隨之而來的便是性能的提升。而類似的做法之前也出現(xiàn)在賓利添越(BentleyBentayga)上。至于其他車載輔助系統(tǒng)，則維持在標(biāo)準(zhǔn)的12V。

　　點(diǎn)評：其實(shí)快充有幾大瓶頸，首先是電池本身的快充技術(shù)，其次是大功率充電樁。而這兩點(diǎn)目前都沒有得到有效的解決，保時(shí)捷推出的800v快充其實(shí)在現(xiàn)有條件下根本得不到大規(guī)模應(yīng)用，更多的是一種示范。但至少保時(shí)捷的先進(jìn)技術(shù)證明了快充在未來實(shí)現(xiàn)的可行性。