電池不靠譜的快充技術(shù)主要有幾個特點?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-08-09 12:07
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1)把實驗室中的成果無限放大,線性外推到kWh和MWh的實用領(lǐng)域,這方面很多新聞還真是與科研工作者沒有太大關(guān)系,很多都是新聞記者們不知道出于什么目的炮制出的大新聞。實際上稍有科研工程經(jīng)驗的人都知道,這之間有巨大的差異,想要實現(xiàn)工程化所要花費的精力非常多,筆者也懶得再與一些拿著技術(shù)前進(jìn)情懷說事的人去多費口舌了:很多人鼓吹“新技術(shù)一開始都是看似不靠譜的”,孰不知有更多的不靠譜的技術(shù)早已經(jīng)死掉了,不少人對于幸存者偏差(Survivorship bias)完全沒有概念。
典型情懷黨:情懷萬歲板載,精神勝利法賽高,陰謀論邏輯想像力豐富,可是作為一名職業(yè)鍵盤俠連關(guān)鍵的“烯”字都沒打?qū)?hellip;…
2)混淆主要矛盾,在該說能量密度的場合說功率,實際上電量、成本、壽命很多情況下是更為主要的矛盾,把電容(Supercapacitor更多用于快充)和電池(Battery)混淆就是一種典型的體現(xiàn)。
3)用各種媒體宣傳的把戲,用感性的詞語來忽悠:比如“震驚了”,一堆嘆號,甚至用“恭喜motherland”這樣的莫名其妙的名頭綁架大家的認(rèn)知,仿佛你不認(rèn)同它就是不愛國,但是文章里面卻沒有任何實質(zhì)性的內(nèi)容。再比如筆者搜過graphenano的美國歐洲專利,發(fā)現(xiàn)是數(shù)目是0。而很多吹牛的電池新技術(shù),根本沒有任何具體信息:沒有能量密度,沒有功率密度,沒有電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,沒有充放電典線,沒有壽命,總之幾乎什么也沒有,只有一句自我鑒定的國際領(lǐng)先——就一句話評價吧:空口無憑。
而反觀靠譜的快充電池技術(shù),其都是有實打?qū)嵉漠a(chǎn)品出現(xiàn),都經(jīng)歷了從實驗室到穩(wěn)定量產(chǎn)的漫長過程,而且大多是大型企業(yè)出品,擁有良好的產(chǎn)品質(zhì)量控制,在具體應(yīng)用中都經(jīng)歷了良好的檢驗,并且可以看到企業(yè)的專利布局,產(chǎn)品的具體介紹信息。只是可惜的是,電池企業(yè)本身大多數(shù)比較低調(diào),遠(yuǎn)沒有汽車和電子消費企業(yè)這些與消費者能直接對接的行業(yè)那么擅于影響消費者打交道,或者囿于產(chǎn)業(yè)鏈中與手機(jī)企業(yè)合作的需求而刻意減少對自己的產(chǎn)品的宣傳。
筆者認(rèn)為在現(xiàn)在這個年代,酒香有時也怕巷子深,靠譜的電池技術(shù)理應(yīng)更多的宣傳自己,這樣才能搶占宣傳的陣地,而不會總是讓一些噱頭新聞?chuàng)屃死響?yīng)屬于自己的風(fēng)頭。
靠譜的典型快充動力電池技術(shù)對比
筆者通過網(wǎng)絡(luò)等途徑收集了一些動力電池方面相關(guān)的信息,列于以下表中。在此處,信息主要指向的是(快充型)電動大巴車這一應(yīng)用領(lǐng)域,其與普通乘用車應(yīng)用有相似之處,但是也有一些不同,主要在于:
1)安全要求更高,畢竟電動大巴電池用量多,載客量也多,一旦出現(xiàn)事故潛在的損失可能大于電動轎車。
2)質(zhì)量比能量密度要求有所下降,畢竟電池用量較大但可用空間更大,可以適當(dāng)?shù)赜枚嘌b電池來解決續(xù)航問題,而且公交常常是固定線路。因此在普通乘用車上里程焦慮現(xiàn)象更明顯的磷酸鐵鋰在此處具有了一些新的優(yōu)勢。
3)成本方面作者認(rèn)為與普通乘用車基本處于同一水平,依照技術(shù)路線不同有一定浮動空間。
因為條件所限,快充相關(guān)的動力電池各企業(yè)產(chǎn)品收集到的信息并不完全,但是可以進(jìn)行初步的分析各企業(yè)的技術(shù)路線,幫助各位讀者更好地了解(大巴用)動力電池快充技術(shù)和相關(guān)廠家。幾家企業(yè)都是筆者非常尊敬的行業(yè)中的代表企業(yè),都在自己的領(lǐng)域中扎實深耕多年,有著自己核心競爭力,在快充電池領(lǐng)域中是佼佼者。
1)第一代快速充電電池產(chǎn)品:即LρTO電池用的鈦酸鋰技術(shù),在市場推廣。但是鈦酸鋰本身1.5V左右的負(fù)極電位導(dǎo)致了其能量密度較低,限制了其更多的使用,因此本產(chǎn)品更適用于頻繁停車充電的短途、固定線路公交領(lǐng)域。另外一個問題在于鈦酸鋰材料成本明顯高于石墨,電池成本也水漲船高。雖然電池成本一定要綜合考慮壽命、成本、性能、安全等要素,鈦酸鋰電池本身偏高的成本對于電動汽車、儲能行業(yè)的一次投資時造成的顧慮也是不可小視的。
2)第二代的多元復(fù)合鋰電池:正極是三元材料+錳酸鋰混合體系,但是把負(fù)極從鈦酸鋰改成了多孔復(fù)合碳作為負(fù)極材料。多孔復(fù)合碳是硬碳材料,最大的特點在于其比表面積增大到傳統(tǒng)石墨的20倍以上,增加的比表面積與孔隙也大幅增加了鋰離子的遷移和嵌入通道數(shù)量,使得鋰離子能夠快速、穩(wěn)定地嵌入與脫出,從而解決了長期阻礙高能量密度石墨負(fù)極鋰電池產(chǎn)品快速充電的技術(shù)瓶頸,同時大大改善快充的能力,成本相比一代也有所下降。但是該體系電池缺點是循環(huán)壽命不夠長,硬碳的壓實密度、克容量和首次充電效率都不太理想,此外硬碳材料的高電位也導(dǎo)致整個電池能量密度偏低(所以三元-硬碳體系電池能量密度肯定低于三元-石墨體系,那么低于磷酸鐵鋰-石墨體系也就并不是什么特別奇怪的結(jié)果了),而且三元材料體系的電池用于乘用車安全性仍需要重點關(guān)注并不斷經(jīng)受實踐檢驗(筆者不敢說沒問題,乘用車上用三元材料是否足夠安全也是一個老話題了)。但有一點可以肯定:如果想要用在大巴上,安全風(fēng)險目前還是不容忽視的底層問題。
為什么不太推薦用三元材料電池裝大巴?很簡單:乘用車4個門,出現(xiàn)事故逃生時間是幾秒;而大巴電池裝載量是普通乘用車的近10倍,按電池的故障概率疊乘來計算危險系數(shù)更高,并且其裝載人員數(shù)量更多,對逃生的需求更緊迫。因此在大巴上使用安全系數(shù)更高的電池技術(shù)是非常靠譜的理性選擇,國家之前限制三元材料電池補(bǔ)貼的政策其實很大程度上就是基于這樣的考慮。
關(guān)于“不燃燒電池”:微宏今年初推出了其“不燃燒電池”,當(dāng)時非常吸睛,引起了技術(shù)圈內(nèi)的人們的廣泛討論。筆者當(dāng)時在朋友間專門問詢了這方面的信息,得知微宏使用了特別的電解液體系、凱夫拉纖維隔膜等一系列特別的優(yōu)化技術(shù)提升了電池的安全性,這些技術(shù)對于電池發(fā)展自然比較具有借鑒和指引意義。然而比較遺憾的是,微宏沒有介紹該電池的能量密度、成本等關(guān)鍵信息,而且從其性能和材料體系上看,恐怕這些數(shù)據(jù)樂觀不了。業(yè)內(nèi)也有人認(rèn)為這也是在犧牲成本、能量密度來保證安全性,但是不管怎么樣,技術(shù)上的進(jìn)步還是值得肯定的。所以筆者更傾向于認(rèn)為,不燃燒電池中的技術(shù)對于將來的技術(shù)發(fā)展會很有意義,但是是在中近期的工程化應(yīng)用中,會受到成本、技術(shù)等綜合方面因素的限制,變成真正的產(chǎn)品走向市場恐怕尚需不短的時日。
















