那年初夏|喝杯咖啡的时间充满电？锂离子电池让手机更长待机，电动汽车更长续航( 二 )
“电池已成为主要的电力储能技术 ， 以锂离子电池为主 ， 去年新装的电力储能90%以上都是锂离子电池 。 储电效率超过90% ， 储存成本已经大幅度降低 ， 优于抽水蓄能 。 ”黄学杰表示 ， 另外锂离子电池储能还有分散的优势 ， 可以与电动汽车的普及相结合 ， 汽车电池与电网联动 ， 实现智能调节 。
新一代材料助电动车产业越过“临界点”汽车产业是全球最大的工业门类之一 ， 在刚刚发布的2020年《财富》世界500强榜单上 ， 众多汽车厂商名列其中 。 由于中国的汽车产业起步晚 ， 在汽油车制造方面技术水平与德国、日本、美国等国相比相对落后 ， 但新能源汽车 ， 特别是电动汽车的出现 ， 为国产汽车崛起提供了赶超的绝佳机会 。 制约电动汽车发展的三大痛点是续航里程、价格和充电时间 ， 主要受动力电池技术制约 。
“我们团队在松山湖材料实验室做下一代电池的材料技术攻关 ， 主攻动力电池正负极材料 ， 让电动汽车充电速度加快、充满电后里程跑得更长和降低售价 ， 主要依赖于电池材料的变革 。 ”黄学杰介绍道 。
【那年初夏|喝杯咖啡的时间充满电？锂离子电池让手机更长待机，电动汽车更长续航】材料是影响电池性能的关键 ， 并且占电池70%的成本 ， 因此业界有“一代材料、一代电池”的说法 。 “今天又到了一个变革的关键时期 ， 我们现在的研发重点是两个电极材料 ， 一个正极材料和一个负极材料 。 ”
“研发新型正极材料的目的是让电动汽车续航里程大幅度提升的同时 ， 让每个瓦时的电池成本大幅度下降；而负极材料研发的目的则是怎么能够给电池在10分钟之内把电充进去 。 ”黄学杰解释道 ， 正极材料主要影响电池的成本及能量密度 ， 负极材料则会影响电池的充电速度 。
目前三元材料动力电池 ， 能量密度高 ， 但成本高 ， 磷酸铁锂电池成本低 ， 但系统能量密度 。 该团队研发的正极材料 ， 是高电压镍锰酸锂正极材料 ， 和通用的石墨负极结合做成动力电池可以比目前成本具有优势的磷酸铁锂电池能量密度提升40% ， 相应成本则降低约30% 。
电池性能的大幅提升和成本的大幅下降 ， 将为电动汽车产业带来质变 。 “前几年一台电动车需要国家补贴五六万 ， 后来逐渐减少到两三万、一两万 。 补贴一旦取消 ， 车子很难卖出去 ， 看得出来它跟燃油车也就差这2万块钱 ， 说明电动汽车市场化已到了一个临界点 。 ”黄学杰表示 ， 目前就是希望通过大家的努力 ， 让电动车产业越过这个临界点 。 “先进的刚开始未必是经济的 ， 但是最终它将是更经济的 。 ”
此外 ， 该团队研发的高密度储锂合金负极材料 ， 与传统石墨负极材料相比 ， 则具有高比容量、快充性能优的特点 ， 在电动车辆和消费电子领域均具有广阔前景 。
“虽然电动车可以在晚上慢慢充电 ， 但不少时候我们希望它充电能快一些 ， 特别是对一些运营的车辆 ， 几十分钟的充电时间还是太长了 ， 这会导致公共充电设施占用时间过长 ， 场地周转效率低 。 所以我们希望开发出在十分钟内可充满电的电池 ， 人们在喝一杯咖啡的时间即可完成充电过程 。 ”
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