电池技术没有突飞猛进

在燃油车的国际里，经过了一个世纪的沉积，无论是汽油车还是柴油车，轿车电池看起来都差不多。它们都是一个黑色的盒子，有两个银色的柱子用于连接电缆，只会在内部有一些纤细的差别。

随着电动轿车年代的到来，情况变得大不相同。电池正在从一个廉价的定时替换的磨损部件变成车辆最关键的部分之一。

人们正在花费数十亿美元改善电池的安全性、耐用性、功率才能和充电时刻。电池将决议电动车能走多远，能开多快。电池将影响到一辆新车的价格和它在二手车商场上的残值。

由于电池制造商、车辆品牌和车辆类型的不同，电动车电池将有不同的形状和尺寸，化学成分也不尽相同。

例如，一辆跑车的电池包首要是为车辆供给瞬间的强大动力。而一辆轿车的电池包可能会拥有更高的能量密度，为车辆供给长续航才能。

英国电池公司Britishvolt的电池和工艺开发主管理查德·勒克莱恩（RichardLeCain）说：“结合一切事物的历史和演化方法会发现，我们仍然在做渐进式的电池技能改善。”

两年前，这家英国电池公司在为轿车制造商出产了第一批电芯。勒克莱恩说：“电池方面不会有日新月异的开展。首要便是化学领域的研制发展，将继续推进电池的功率和本钱的降低。”

丰田和大众都在尽力改善锂离子电池，以确保电池技能的性能特点和本钱与车辆相匹配。

轿车制造商正在对固态电池下大赌注，这种电池用固态结构替代液体电解质，使离子在阳极和阴极之间的移动速度更快。这有助于进步能量密度，削减充电时刻，并降低电池过热起火的风险。

假如化学家能够解决几个首要问题，固态电池可能是下一个严重开展。例如，枝晶降低了电池的功率并缩短了电池寿命。它们的出产本钱也更高。

大众美国负责电动轿车和创新的副总裁马特·雷纳（MattRenna）说：“不同的化学成分将发挥不同的效果。我们的产品系列中包含磷酸铁锂电池和镍锰钴。这些并不是替代技能，就像四缸发动机并没有超越八缸发动机一样。两者能够为不同的客户和需求共存。电池化学和电池类型也是如此。”

大学、草创公司和其他机构的研讨人员正在测试新的化学成分，以出产更好的电池，并降低本钱。例如，11月底，加州大学圣地亚哥分校提醒了一种固态锂离子电池的可喜发展，该电池运用硅阳极，而不是锂离子电池中遍及运用的石墨阳极。据该大学称，硅阳极的能量密度能够是石墨阳极的10倍，并且它们能够使电池在低温下快速充电。

可是，只要是用于轿车的电池，都必须极点温度条件下坚持较长的运用寿命、安全性和可靠性，以及在道路情况较差的情况下——例如继续的波动路段产生底盘磕碰时——坚持安全性。

丰田一直在尽力推进固态电池在2025年前准备好进行大规模出产，它正在日本的车辆中对固态电池进行测试。

同时，它正在尽力改善旧的电池技能，如镍氢电池，这是二十年前在原始普锐斯混合动力车中首次出现的电池类型。

日本商场的丰田Aqua掀背式混合动力车运用了该轿车制造商最新一代的双极镍金属电池。与上一代Aqua运用的电池比较，输出密度增加了一倍，加速才能增强，丰田公司首席技能官前田正彦（MasahikoMaeda）在9月份该轿车制造商关于电池和碳中和的简报会上透露。

Britishvolt公司的勒克莱恩以为电动车电池的改善方法与内燃机一个多世纪以来的改善方法相同，都是渐进式的。该公司正在研讨削减电池包重量和尺寸的技能。

勒克莱恩说：“现在我们正测验运用硬壳方形电芯构成轿车的整个底盘，承担车辆的一些重量和结构。”

Britishvolt用于轿车行业的第一批电芯是锂离子电芯，但该公司也在出资固态电池。与其他电池公司不同，其领导团队包含两位轿车行业的资深人士，他们都有丰厚的动力系统方面的经历。

乔·巴卡耶（JoeBakaj），前欧洲福特轿车公司产品开发副总裁。他是Britishvolt的副董事长。

格雷厄姆·霍尔（GrahamHoare），英国福特公司的前主席。他是该电池制造商的全球运营总裁。

虽然全球轿车制造商和电池公司在未来9年内将出资数十亿用于电池开发，但目前还不确认电池是否能像一桶汽油那样贮存能量，且用起来如此便利。

例如，一辆雪佛兰Silverado皮卡有一个90升的油箱，在大多数加油站能够在大约三分钟内加满，能够在高速公路上行驶800公里，Silverado的一个满油箱重达66公斤。

为了完成480公里以上的续航，电动轿车的电池包必须非常大。特斯拉Model3的长续航电池包包含4410个电芯，重达544公斤，美国环保局估计的续航里程为572公里。即使是紧凑级车雪佛兰Bolt的电池包，续航才能为414公里，重量约为435公斤。

还有便是充电时刻的问题。大约80%的电动车主在家里充电，几个小时的充电时刻不成问题。可是对于那些需要运用公共充电桩的人来说，等待时刻可能很长，从15分钟到一个小时不等。

“与1950年代比较，今日的燃油车更胜一筹，可是对那个年代的人们来说，当时的轿车也是够用的。”雷纳说，“现在人们稀有十亿美元的研制资金，工程师们每天都在尽力使它们变得更好。以此类推，今日的电动轿车现已够用了，而固态电池有可能使它们在未来更好。”