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憑材料革新突飛猛進 電動汽車性能將超過汽油車【圖文】

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-10-10     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數:149
核心提示:
網訊:現行純電動汽車的基本性能在很多地方還都趕不上汽油車。但是,包括能夠行駛更長距離的充電電池和能夠大幅降低成本的燃料電池技術在內,支撐新一代純電動汽車的有力技術正在穩步發展。

標準的強化,EV必將成為重要的戰略車型。EV普及的一大關鍵,在于高能量密度的充電電池的開發。

  另一方面,企業要想滿足環境標準的要求,除了發展EV之外,普及利用燃料電池替代發動機的FCV也是一個方向。FCV也需要配備充電電池。根據充電電池性能的不同,燃料電池需要的輸出功率也大不相同。

  在此背景下,全球的充電電池開發競爭日趨激烈。開發的主線是為鋰離子充電電池探索新的可用材料(圖2),F行EV鋰離子充電電池一個單元的能量密度為60~140Wh/kg。小型EV充電1次只能行駛160公里左右。因此,EV首先需要將電池單元的能量密度提高到250Wh/kg左右,使1次充電的行駛距離達到約300公里。

  圖2:純電動汽車的普及必須依靠電池性能的飛躍

  EV和PHEV使用的鋰離子充電電池的能量密度將力爭在2020年達到250Wh/kg,在2030年達到500Wh/kg,實現全面普及。

  為了提高容量,硅(Si)類負極材料即將在車載領域投入實用。在理論上,硅能夠實現的容量,約是當前使用的石墨材料的10倍。但硅在充放電時的膨脹和收縮過大,壽命方面存在難點。

  作為改善膨脹和收縮問題,同時提高容量的材料,一氧化硅(SiO)等硅類氧化物成為了關注的焦點。例如,大阪鈦業科技推出了具備非晶構造的一氧化硅。該公司制造的一氧化硅的負極容量為1700~1800mAh/g,大約是石墨的5倍。

  積水化學工業也證實,通過利用自主開發的硅類氧化物,能夠實現340Wh/kg左右的能量密度。其特點是使用離子導電度與電解液相當的凝膠電解質,無需注入電解液,只需一道涂布工序即可完成整個單元的制造。

  積水化學工業將從2014年夏季開始供應樣品,在2015年首先面向消費類用途實現商品化。而車載用途需要材料認證、適用審查等繁瑣的步驟,商品化最早也要等到2018年前后。

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