充電技術新突破 電動車五分鐘內就充飽 速度不亞於油車 | 環境資訊中心

充電技術新突破 電動車五分鐘內就充飽 速度不亞於油車

2021年01月21日
環境資訊中心綜合外電;姜唯 編譯;林大利 審校

衛報報導,能夠在五分鐘內充飽電的電動車電池進入量產前期階段,是電動車充電技術往前邁進的關鍵性一步。當這款電池正式量產,電動汽車的充電速度可望和汽油或柴油車一樣快。

特斯拉老闆馬斯克(Elon Musk)在推特上說:「電池生產是速度的瓶頸,影響邁向永續能源未來的速度。這是非常重要的問題。」照片來源:第一能源(CC BY-ND 2.0)

開發商StoreDot目標:2025年汽車電池充五分鐘能跑160公里

電動車是因應氣候危機的重要產品之一,但充電站可及性仍是許多駕駛擔心的問題。這款快速充電新型鋰電池由以色列StoreDot公司開發,由Eve Energy在中國的標準生產線上生產。

StoreDot過去展示過手機、無人機和電動機車用極速充電電池,目前已經生產出1000枚電動汽車用極速電池,準備向汽車製造商和其他公司展示其技術。戴姆勒(Daimler)、英國石油(BP)、三星和TDK都是StoreDot的股東,這間公司至今已募集了1.3億美元,並於2020年被評為彭博新能源金融先鋒

新電池要在五分鐘內充飽,需要更高功率的充電器。StoreDot的目標是2025年用現有的充電基礎設施讓汽車電池在五分鐘內充100英里(約160公里)。

StoreDot執行長麥斯多夫(Doron Myersdorf)表示:「電動車的主要障礙不再是成本,而是里程焦慮。不是擔心在高速公路上電力用盡,就是得在充電站中待兩個小時。但如果電動車充電體驗能和汽油車加油一樣,里程焦慮就能完全消失。」

「五分鐘充飽的鋰電池曾被認為是不可能實現。但是我們現在發表的不是實驗室的原型產品,而是準備上產線的工程樣品。這是可行的,並且已經在商業上準備就緒。」

StoreDot:加油站10年內不改造成充電站將過時

現有的鋰電池用石墨作負極材料,將鋰離子嵌入石墨中儲存電荷。但是當快速充電時,鋰離子就會變成金屬,導致電池短路。

StoreDot電池用半導體奈米粒子取代石墨,讓離子可以更快速輕鬆地通過其中。這些奈米粒子目前以鍺為基礎,鍺是水溶性的,在製造過程中更容易處理。但是StoreDot的計畫是使用矽,因為矽便宜得多,而且預計將在今年稍晚推出原型。麥斯多夫說,成本將與現有的鋰電池相同。

「極速充電的瓶頸不再是電池。現在需要對充電站和電網進行升級,這就是與BP合作的原因。BP有1萬8200個加油站前庭,他們知道,10年內不將這些加油站改造成充電站,這些加油站將全部過時荒廢——電池是新的機油。」麥斯多夫說。

全世界數十家公司正在開發快速充電電池,其中特斯拉EnevateSila Nanotechnologies都在研究矽電極。其他人則在尋找不同的化合物,例如Echion在研究氧化鈮奈米粒子。

特斯拉老闆馬斯克(Elon Musk)18日在推特上說:「電池生產是速度的瓶頸,影響邁向永續能源未來的速度。這是非常重要的問題。」

 

 

研究:快速充電電池平價、能消除里程焦慮 最終可比擬油車

「我認為這樣的快速充電電池將在三年內投入市場,」美國賓州立大學電池與儲能技術中心王朝陽教授說,「它們不會比較貴,實際上它們使汽車製造商可以縮小車載電池的尺寸,同時減少里程焦慮,並且大大降低了車輛電池的成本。」

王朝陽的研究工作由他所創立的EC Power公司負責開發。EC Power將電池溫度升至60℃,使鋰離子更快速移動,但避免熱引起的電池損壞。他說,這樣可以在10分鐘內充飽電。

王朝陽說,他和研究團隊18日發表於《自然能源(Nature Energy)》上的新研究顯示,這種電池既平價,又能消除里程焦慮。最終在成本和便利性方面都可以比擬油車。「2萬5000美元的電動汽車不但速度可比豪華跑車,還可10分鐘充飽,並且比目前市場上的任何產品都安全。」

王朝陽指出,快速充電電池必須至少可重複500次循環,而不會降低電池的壽命,EC動力電池可以重複2500次循環。麥斯多夫說StoreDot電池可以充電1000次並保持原來容量的80%。

英國倫敦帝國學院學者Anna Tomaszewska曾審核2019年的快速充電電池論文,他對該產品的量產速度抱持審慎態度,「我認為這類快充技術(如StoreDot的技術)可能會在未來五年左右的時間內開始進入市場。 但是它們的製造難度更大且價格昂貴,最初應該只會在高性能利基市場出現,而非電動汽車這種對價格很敏感的產品。」

參考資料

作者

姜唯

如果有一件事是重要的,如果能為孩子實現一個願望,那就是人類與大自然和諧共存。

林大利

於特有生物研究保育中心服務,小鳥和棲地是主要的研究對象。是龜毛的讀者,認為龜毛是探索世界的美德。