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南韓電池技術重大突破,充一次電跑4000公裡,燃油車急了

作者:騰點正能量

開新能源汽車最大的尴尬是,開到半路突然沒電了,然後找不到地方充電,這是最令人頭疼的。

不過随着技術的不斷進步,這種頭疼的事情或許會慢慢得到解決。

南韓浦項大學實作電池技術突破,理論上充一次電能跑4000公裡。

前段時間,南韓浦項科技大學在官網發表了一篇文章,題為“Revolutionary Battery Technology to Boost EV Range 10-fold or More”(革命性的電池技術将電動汽車續航裡程提高10倍或更多)。

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這項研究成果由浦項科技大學(Postech)化學系兩位教授、材料科學與工程系的一位教授聯合西江大學(Sogang)大學化學與生物分子工程系的一位教授共同研究,論文發表在《先進功能材料》雜志上。

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這篇論文的最大亮點是,他們突破了矽陽極材料技術瓶頸,這可以大幅提升锂電池的容量。

目前新能源汽車的電池續航裡程比較短,大多數汽車續航裡程都在700公裡以内,這跟燃油車根本沒法相比。

而新能源汽車續航裡程之是以比較短,主要是受到電池材料的限制。

目前新能源汽車電池主要以三元锂電池、磷酸鐵锂電池為主,這些電池由陰極和陽極構成。

在充電的時候,電子從陰極流向陽極,而放電的時候,電子從陽極流向陰極,陽極的材料直接決定了電池的容量。

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目前市場上大多數锂電池都用石墨作為陽極材料,但受到石墨材料的影響,其電子的儲存容量是有限的。

但除了石墨之外,其實還有一些更好的替代材料,比如矽,矽不僅可以用來制造晶片,也可以用來當做電池的陽極,而且從理論上來說,矽陽極電池的容量要遠遠超過石墨電池的容量。

根據浦項科技大學釋出的這篇論文提到,矽高容量陽極材料對制造高能量密度锂電池至關重要,他們可以提供至少10倍于目前可用的石墨或其他陽極材料的容量。

但矽陽極電池有一個最大的弊端是,高容量陽極材料在與锂反應過程中容易出現體積膨脹,對電子性能和穩定性構成威脅。

說白了,矽陽極材料電池雖然容量很大,但安全性很差,随時可能造成鼓包、起火、漏電等各種風險,這也導緻矽陽極材料電池沒有得到普及。

而根據浦項科技大學的研究團隊開發了一種新型聚合物,這種新型聚合物不僅利用了氫鍵,還利用了庫侖力(正負電荷之間的吸引力)。

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這些力的強度為250 kJ/mol,遠高于氫鍵的強度,但它們是可逆的,是以很容易控制體積膨脹。

此外,該團隊引入了聚乙二醇來調節實體性能并促進锂離子擴散,進而在锂離子電池中形成了厚的高容量電極和最大的能量密度。

根據這項研究的參與者樸秀珍教授解釋:“這項研究有可能通過引入高容量陽極材料來顯著提高锂離子電池的能量密度,進而延長電動汽車的續航裡程。矽基陽極材料可能會将續航裡程增加至少10倍。

而目前大多數石墨陽極材料電池的續航裡程基本上都是在300公裡到600公裡之間,平均大約是400公裡左右。

這意味着利用這種新型技術生産的電池,充一次電,理論上續航裡程可以達到4000公裡以上。

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燃油車會被淘汰嗎?

最近幾年時間有關燃油車被淘汰的話題引起很多人的讨論,對于燃油車是否會被淘汰,不同人持有不同的觀點,有的人認為目前新能源汽車雖然發展迅猛,但弊端也很多,短期内不可能取代燃油車。

但從全球新能源汽車的實際發展情況來看,最近幾年新能源汽車發展就非常迅猛,新能源汽車在全球市場的推廣力度越來越大,電動汽車占全球汽車銷售的比重也越來越高。

尤其是在中國以及歐洲等一些市場,電動車的增長速度非常快。

但目前電動汽車仍然面臨很多問題,比如續航裡程短,充電效率慢等等。

從市場的實際情況來看,大部分電動汽車的續航裡程都是在300公裡到600公裡之間,真正能達到800公裡以上的都很少;充電效率那更慢,大部分汽車慢充都需要10個小時以上,即便是快充也需要一個小時左右,這大大影響了新能源汽車的使用體驗。

對新能源汽車來說,電池技術是核心中的核心,誰能夠在新能源汽車電池技術實作突破,誰就能在市場上有更大的發揮空間。

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而一直以來新能源汽車的電池産業都主要集中在亞洲的中國,南韓和日本這三個國家,這三個國家的新能源汽車電池競争也比較激烈。

而且為了在市場競争當中擷取更大的優勢,這幾年中國、南韓等一些企業也持續不斷加大對新能源汽車的研發力度,而且也取得了很多技術成果。

如果南韓浦項科技大學這項技術能夠應用到實際當中,那對于新能源汽車電池産業可能會帶來革命性的颠覆。

試想一下,充一次電就可以行駛4000公裡,那不論是短期通行還是長途通行都不是問題。

最關鍵的是,在全球成品油居高不下的背景下,目前新能源汽車的運作成本要比燃油車低很多。

如果新能源汽車的續航裡程大幅提升,而充電效率也能夠大幅提升,我相信很多人都有可能轉向新能源汽車,到時燃油車在汽車市場當中的比重會逐漸下降。

雖然從短期來看新能源沒法完全取代燃油值,續航裡程4000公裡的技術隻是停留在實驗室,距離量産還有很長路的要走;至少在10年以内,燃油車仍然是主要的汽車類型。

但随着電池技術的不斷進步,随着新能源汽車基礎設施的不斷完善,再加上各國為了實作碳排放目标而推出的淘汰燃油車計劃表,未來新能源汽車取代傳統燃料車将是不可避免的趨勢。

是以燃油車的末日暫時還沒有到,但可以預見,燃油車逐漸衰退将不可避免

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