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日本挑战续航1000公里的电动车电池

日经中文网       2020-08-21

日本京都大学和丰田汽车的团队试制了“氟化物离子电池”原型,拿出了将存储电力的性能提高至锂离子电池7倍的时间表。

京都大学的内本喜晴教授等人和丰田制作了以氟化物离子来代替锂离子,进行充放电的新一代电池的原型。相关团队通过包含氟、铜和钴的正极与含有镧的负极的配对研究,确认了在存储电力的容量上高于锂离子电池的性能。

即使是目前的纯电动汽车,充电一次可行驶的距离也在通过锂离子电池的更新和将减速时的力转变为电力等举措延长,美国特斯拉和日产汽车已经开发出在一定条件下可行驶约600公里的纯电动车。不过,专家认为锂离子电池显示电力存储性能的“能量密度”已接近理论上的极限,难以再大幅提高性能。

京都大学等之所以将目光转向氟化物离子电池,也是因为可以实现超过锂离子电池极限能量密度的可能性。氟与金属结合起来的氟化物携带大量氟化物离子,能高效产生电力。京都大学瞄准的能量密度按照电池的单位重量来看,相当于锂离子电池的7倍。能量密度越大,越能制造出轻而小的电池。如果大小相同,电池的电力则能使用更长时间。

本田旗下的本田研究所(Honda Research Institute)和美国国家航空航天局(NASA)等也于2018年在美国《科学》杂志上刊文,表示找到了在室温下运行氟化物离子电池的头绪。该文章表示“与现在的锂离子电池相比,使用时间或许最多达到8倍”,对于“超越锂离子电池”显示强烈意愿。环顾日本国内外,还有研究寄希望于镁和铝等其他离子。

蓄电池的性能竞赛之所以如此激烈,是因为“掌握电池主导权者将掌控世界”有预测认为,仅计算锂离子电池的话,用于车载电池的全球市场3年后也将超过6万亿日元。蓄电池的发展不仅仅是作为“动力”推动舒适的行驶及环保。城市里随处可见的纯电动汽车也将成为存储光伏发电等电力的“蓄电池”,构建起可供整个社会充分利用的可再生能源的巨大蓄电池网。

各国的研究人员都在现有的锂离子电池的改良方面展开激烈竞争。日本锂离子电池材料评价研究中心表示在20234月前确立全固态技术。丰田、松下及旭化成等日本企业参与其中。对于技术上更进一步的氟化锂电池的关注度在提高,但推向实用化还需要一定时间。大部分观点认为按照现在的技术开发速度,估计要到2030年以后。

关键词:电动车;续航里程;日本