東芝近日在官網(wǎng)公告稱，已經(jīng)研發(fā)出下一代 SCiB（超級(jí)電荷離子電池）電動(dòng)車電池，可以令電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程提升至目前的 3 倍，并能在幾分鐘內(nèi)完全充滿電。

 

最大的改變?cè)谟陔姵氐年?yáng)極材料，東芝自 2007 年就開始研發(fā)SCiB（超級(jí)電荷離子電池），目前的 SCiB 電池使用二氧化鈦?zhàn)鳛殛?yáng)極。在下一代電池上，東芝改用了一種叫做鈦鈮氧化物的新型陽(yáng)極材料。

 

公告中，東芝表示他們研發(fā)了一種專利的方法，用于合成和排列鈦鈮氧化物的晶體，可以將鋰離子更有效地存儲(chǔ)在晶體結(jié)構(gòu)中。讓新電池比傳統(tǒng)鋰電池中石墨陽(yáng)極材料存儲(chǔ)的離子容量提升了兩倍。

 

東芝公司企業(yè)研發(fā)中心主任 Osamu Hori 博士稱：“東芝對(duì)新的鈦鈮氧化物陽(yáng)極和下一代 SCiB TM 的潛力感到非常興奮。這不是一個(gè)漸進(jìn)性的改進(jìn)，這是一個(gè)極大的突破，將對(duì)電動(dòng)汽車 EV 的范圍和性能產(chǎn)生重大的影響。”

 

 

根據(jù)日經(jīng)新聞網(wǎng)報(bào)道，東芝已經(jīng)制作出寬 11.1cm、高 19.4cm ，容量為 50-Ah 版本的新電池。經(jīng)過測(cè)試這種電池在充放電 5000 次后，依然可以維持 90% 以上的電池容量，而且在零下 10 度的環(huán)境下也能進(jìn)行快速充電。

 

東芝公司在公告中表示，他們?cè)谝惠v緊湊型電動(dòng)車上使用了這種新型電池，充電 6 分鐘后最終行駛了約 320 公里。續(xù)航里程大約是目前標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池的三倍。

 

 

新電池在 JC08 標(biāo)準(zhǔn)下測(cè)試結(jié)果

 

雖然東芝的新型 SCiB 電池可以有效提高電動(dòng)汽車的電池壽命和性能，但東芝公司并沒有透露這種電池需要多少功率的充電器，常見的直流快速充電設(shè)備通常是 50kW 的功率，特斯拉增壓器則擁有 135 kW 的功率。不只是功率問題，其原型電池也是在多種條件控制下才能生產(chǎn)出來(lái)的。

 

美國(guó)著名的電動(dòng)汽車媒體 Electrek 也在報(bào)道中提出質(zhì)疑：”在電池領(lǐng)域，制造能夠快速充電或具有高能量密度的電池并不難，但要想兼顧廉價(jià)或耐用，則并不容易做到。從東芝的公告來(lái)看，新款電池能在這三者中取得很好的平衡。這需要等待東芝推出實(shí)際的產(chǎn)品后才能確認(rèn)。“

 

按照東芝宣布的計(jì)劃，下一代 SCiB（超級(jí)電荷離子電池）將于 2019 年推出。最終目標(biāo)是推出充電 6 分鐘就可讓車輛行駛 400km 的電池產(chǎn)品。

 

近幾年來(lái)，很多公司都聲稱研發(fā)出了能量密度高、充電時(shí)間短的全新電池。但問題是，在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)現(xiàn)幾十秒鐘充滿一塊手機(jī)電池很容易，真正要將高性能電池商業(yè)化卻很難。

 

豐田此前計(jì)劃在 2022 年開售使用“全固體電池”的新型電動(dòng)汽車，并稱該型號(hào)汽車的電池容量是目前鋰電池汽車的 2 倍，可以在幾分鐘之內(nèi)充滿電。

 

而目前最受關(guān)注的電池研發(fā)公司則是以色列的初創(chuàng)公司 StoreDot。

 

StoreDot 主要研究全新的生物材料電池 FlashBattery，這種電池通過獨(dú)特的多功能電極（MFE），將大功率充電與高能量?jī)?chǔ)能相結(jié)合，是一種由化學(xué)合成的有機(jī)化合物組成的新型動(dòng)力電池。

 

但目前 StoreDot 還沒有推出商業(yè)化電池，僅在今年 5 月德國(guó)創(chuàng)業(yè)公司展覽上演示了 5 分鐘內(nèi)充滿一輛可以行駛 480 公里的測(cè)試車輛。

 

半個(gè)月前，奔馳母公司戴姆勒宣布領(lǐng)投了對(duì) StoreDot 的 6000 萬(wàn)美元投資。按照計(jì)劃，StoreDot 將會(huì)把這筆錢用于電池工廠的建設(shè)，工廠名字叫做 OneGiga，跟特斯拉的 Gigafactory 超級(jí)工廠很像。

 

特斯與鉛酸電池相比，鋰電池的能量密度高、壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，被人們寄予替代鉛酸電池的厚望。三年前，有業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)，在制造電動(dòng)車領(lǐng)域，鋰電池在2015年可以替代大約20%的鉛酸電池，五年內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)大約替代30%的鉛酸電池。然而時(shí)值今日，鋰電池實(shí)際替代鉛酸電池不到10%，而未來(lái)兩年內(nèi)要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)看來(lái)是非常的艱難。據(jù)最近行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)顯示：今年鋰電車的銷量約300萬(wàn)輛，而整個(gè)電動(dòng)車產(chǎn)銷量約3200萬(wàn)輛。那么鋰電池替代鉛酸電池的主要障礙在哪里？ 

 

    鋰電池性價(jià)比優(yōu)勢(shì)并不突出。據(jù)眾多經(jīng)銷鋰電車的經(jīng)銷商反映：采用國(guó)產(chǎn)鋰電池的電動(dòng)車，返修率居高不下。國(guó)內(nèi)實(shí)力雄厚的鋰電池企業(yè)與一般的中小鋰電池企業(yè)(pack)工廠制造出來(lái)的鋰電池其返修率竟然低到5%，高到13%左右的差距，價(jià)格十分的懸殊：以錳系材料的48V12Ah約500元/組左右，鎳鈷錳三元材料的鋰電池48V12Ah約650元/組左右。但是pack鋰電池48V12Ah只有約320元/組左右。但是這種pack鋰電池使用不到一年，電池容量大大衰減，已經(jīng)無(wú)法再使用。而錳系材料和三元材料的鋰電池與鉛酸相比，除了體積小與重量輕之外，其余并沒有多大的優(yōu)勢(shì)，其使用達(dá)到2年以上，電池的衰減程度已經(jīng)無(wú)法滿足行駛長(zhǎng)距離的要求。 

 

    返修時(shí)間過長(zhǎng)嚴(yán)重制約了消費(fèi)者的使用。一旦出現(xiàn)鋰電池的故障進(jìn)行返修，時(shí)間長(zhǎng)則一個(gè)星期左右，甚至有的更長(zhǎng)，讓消費(fèi)者等待得不耐煩，失去了使用的信心。其原因是，經(jīng)銷商無(wú)法維修或更換鋰電池內(nèi)部出現(xiàn)問題的電芯，一定要通過快遞運(yùn)送到制造企業(yè)，通過專業(yè)設(shè)備來(lái)進(jìn)行電池的維修。這是制約鋰電池大規(guī)模替代鉛酸電池的關(guān)鍵之一。 

 

    鋰電池過于“嬌貴”，無(wú)法像鉛酸電池那樣經(jīng)得起折騰。鋰電車在使用過程中，經(jīng)不起摔扔撞擊，一旦鋰電池遭到刺穿，或者劇烈撞擊把鋰電池摔壞，鋰電池就有可能會(huì)產(chǎn)生燃燒與爆炸；鋰電池對(duì)充電器的要求很高，不能像鉛酸電池那樣隨便用馬路邊的投幣充電器來(lái)充電，一旦電流過大，擊穿鋰電池內(nèi)的保護(hù)板就有可能產(chǎn)生導(dǎo)致燃燒甚至爆炸。 

 

    由于鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，大量的低端鋰電池沖擊著市場(chǎng)，使得經(jīng)銷商對(duì)鋰電車企業(yè)的選擇格外的小心謹(jǐn)慎，弄不好哪家制造企業(yè)一年半載之后就關(guān)門跑路，采購(gòu)進(jìn)來(lái)的鋰電車就要讓經(jīng)銷商全部兜著處理了。由此可見，鋰電池要實(shí)現(xiàn)替代鉛酸電池，如果不改變上述的問題，再過五年恐怕也很難

 

拉 CEO 馬斯克則表示了對(duì)于目前電池技術(shù)的不看好。在電話會(huì)議上，馬斯克說(shuō)“電池技術(shù)能實(shí)現(xiàn)了新突破，我當(dāng)然很高興，但創(chuàng)新事物從實(shí)驗(yàn)室走向小批量投產(chǎn)再走向大規(guī)模生產(chǎn)，這個(gè)過程需要好幾年時(shí)間。”