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保定市滿城區(qū)聯(lián)東U谷22號(hào)樓據(jù)外媒報(bào)道,新一代的電動(dòng)車自10年前起開始出現(xiàn)在路面上。美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的研究人員耗費(fèi)了一年時(shí)間,追蹤了近500名美國(guó)駕駛員的駕駛習(xí)慣,旨在確認(rèn)電動(dòng)車是否適合這類人群使用。
研究人員發(fā)現(xiàn),近三分之一的受訪者表示,他(她)們可以用續(xù)航里程為100英里(約合160公里)的電動(dòng)車完成其絕大部分出行活動(dòng)。只有6%的情況所涉及的出行距離較遠(yuǎn),可能需要用戶將電量充滿后再出行,或租用一輛汽油車。
如今,電動(dòng)車的發(fā)展情況更好了。許多電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程數(shù)已遠(yuǎn)不止200英里(約合320公里),某些大尺寸、高端車型的續(xù)航里程數(shù)甚至能達(dá)到近400公里。畢竟,仍有許多潛在的購車用戶擔(dān)心車輛在半途中電量耗盡。長(zhǎng)續(xù)航版電池可緩解用戶的“電動(dòng)車?yán)锍虜?shù)焦慮”,但“還有很多坑要填”。
許多電動(dòng)車所搭載的電池都是鋰離子電池,該款產(chǎn)品是索尼公司于1991年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的電池設(shè)計(jì),該類電池的特別之處在于其蓄能容量較高。目前,電動(dòng)車車載電池的能量密度通常為200wh/kg,當(dāng)代鋰離子電池可將200 watt-h(huán)our的電勢(shì)注入到1千克的電池套件(kit)中。該數(shù)據(jù)是舊款鉛酸電池的5倍,研究人員們正在持續(xù)研究改進(jìn),旨在提升鋰離子電池性能。
鋰離子電池的名字取自其內(nèi)部的鋰離子。但這類電池放電時(shí),陽極會(huì)產(chǎn)生鋰離子。然后,該鋰離子將通過電池隔板(只有鋰離子能通過)至電解液中,然后再擴(kuò)散至陰極。陽極的電子將消失,沿著外部電路進(jìn)入陰極。在該過程中產(chǎn)生的電流將被用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)。而在陰極位置,離子和電子重新結(jié)合。該情況將持續(xù)至用戶通過充電線纜將車輛與充電設(shè)備連通時(shí),整個(gè)流程將逆轉(zhuǎn)。
對(duì)于車輛這類重量敏感型應(yīng)用而言,鋰金屬是化學(xué)元素周期表中最輕的一款金屬,但該金屬的(化學(xué))反應(yīng)性也較高。電芯的構(gòu)建需要非常謹(jǐn)慎,避免瑕疵,否則將可能引發(fā)電池短路乃至于電池起火事故。陽極通常由富碳材料(carbon-rich material)組成,陰極內(nèi)的鋰金屬通常容易被部分氧化,從而生成鋰鈷氧化物(lithium cobalt oxide)。
而鈷金屬是最為昂貴的一款電池材料,電池制造商們都試圖減少該材料的使用量。許多鈷礦都位于剛果民主共和國(guó),而采礦條件非常惡劣,甚至有使用童工的情況出現(xiàn)。業(yè)內(nèi)的主流思路是減少電鈷金屬在鋰電池內(nèi)的使用量,同時(shí)調(diào)升鎳和錳的用量,以便生產(chǎn)NMC電池(三元鋰電池)。
去年,中國(guó)最大的電池制造商——寧德時(shí)代開始量產(chǎn)NMC電池,其能量密度達(dá)到240wh/kg。而特斯拉等其他公司則希望進(jìn)一步削減甚至擺脫對(duì)鈷金屬的依賴,但特斯拉卻對(duì)其電池計(jì)劃的明細(xì)內(nèi)容守口如瓶。
為降低電池材料的成本,隨著寧德時(shí)代、特斯拉及其他對(duì)手的產(chǎn)能提升,這類電池的價(jià)格將穩(wěn)步下滑。據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)透露,2012年鋰電池的平均售價(jià)為1160美元/千瓦時(shí)(約合8204.68元/千瓦時(shí))。到2024年,其售價(jià)將低于100美元/千瓦時(shí)(約合707.3元/千瓦時(shí))(見圖表)。屆時(shí),與內(nèi)燃機(jī)車相比較,電動(dòng)車的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將更大。