新能源汽車的電池技術(shù)有哪些?
新能源汽車的電池技術(shù)主要包括鋰離子電池、固態(tài)電池、燃料電池等。
鋰離子電池是目前最常用的,其通過鋰離子在正負極間往返移動實現(xiàn)電能儲存和釋放,具有高能量密度、長壽命和較低自放電率等優(yōu)點,通常由鋰、鈷、鎳、錳等金屬及其化合物組成,正極材料含鋰金屬氧化物,負極材料為石墨等碳基材料。但鋰離子電池存在續(xù)航和充電問題,如今有企業(yè)研發(fā)出能量密度達 900Wh/L、循環(huán)壽命超 1000 次的高性能長壽命全固態(tài)電池。還有 Nikola 公司推出能量密度達 1100Wh/kg 的電池技術(shù)。
此外,戴姆勒等合作的基于鋰離子技術(shù)的電動汽車雙極電池、美國佛羅里達州國際大學(xué)研發(fā)的依賴鉑和相關(guān)化學(xué)元素的電池、英國工程師研發(fā)的鋁空氣燃料電池等,都大大提升了續(xù)航里程。
新能源汽車動力電池的最新技術(shù)還有高鎳正極材料技術(shù),能提高電池穩(wěn)定性和安全性;固態(tài)電池技術(shù),優(yōu)點是高能量密度、低熱失控風(fēng)險等;智能電芯技術(shù),可自我調(diào)節(jié)優(yōu)化;快充技術(shù),能大幅縮短充電時間。
未來新能源汽車電池技術(shù)的發(fā)展趨勢集中在提高能量密度,用新型材料增加電能存儲;延長壽命與循環(huán)穩(wěn)定性,減少容量衰減;縮短充電時間,發(fā)展快充技術(shù);降低成本,如采用低成本元素替代稀缺資源;提升安全性與可持續(xù)性,避免熱失控風(fēng)險,關(guān)注電池回收利用;發(fā)展多元化電池技術(shù),如鋰硫電池等;實現(xiàn)智能電池管理,結(jié)合大數(shù)據(jù)和人工智能預(yù)測電池狀態(tài)。
如硅負極鋰離子電池,能存儲更多電荷;固態(tài)電池能解決鋰離子電池的一些問題;NanoBolt 鋰鎢電池能改善儲能和充電速率;鋰硫電池比能量高但枝晶問題有待解決;新一代鋰離子電池在充電時間和壽命方面有顯著改善。