現(xiàn)代生活幾乎離不開電池,但是現(xiàn)在的電池技術(shù)并不能滿足我們的需求——它們常常在錯(cuò)誤的時(shí)間耗盡電量。自從托馬斯˙愛迪生尋找方法為朋友亨利˙福特的T型車提供能源之后,科學(xué)家們就一直在尋找更好的電池。

現(xiàn)在一項(xiàng)全新的電池技術(shù)突破似乎已經(jīng)離我們很近,而且它差不多能達(dá)到我們的預(yù)期——新技術(shù)能夠滿足手機(jī)數(shù)天的使用需求,而且能夠讓電動(dòng)汽車用戶的行駛里程增加到500英里(約804公里)以上。

科羅拉多州固態(tài)動(dòng)力公司的CEOJoshDuettner˙Garrett稱:“固態(tài)電池技術(shù)將開始起航。”他的公司致力于研發(fā)固態(tài)電池,而且上周與寶馬公司建立了合作關(guān)系。寶馬公司已經(jīng)計(jì)劃在未來(lái)十年為自己的每一個(gè)產(chǎn)品提供某種形式的電池組件。

現(xiàn)在的鋰離子電池與早期的鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池技術(shù)相比已有極大的提升。但是隨著最新的遠(yuǎn)程電動(dòng)車輛開始進(jìn)入市場(chǎng),比如說(shuō)特斯拉的Model3和雪佛蘭的Bolt,它們需要配備超過(guò)300公斤的電池。

隨之而來(lái)的問(wèn)題還有,這種電池需要數(shù)小時(shí)的充電時(shí)間,而且鋰離子電池并不便宜。據(jù)電池行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,牽引用汽車電池的價(jià)格已經(jīng)從2010年的每千瓦時(shí)700美元左右降低到到不到200美元。但如果想要滿足一輛行駛里程為200英里的電動(dòng)汽車的需求,60千瓦時(shí)的電池仍然需要花費(fèi)1萬(wàn)多美元。

據(jù)專家稱,固態(tài)電池技術(shù)預(yù)計(jì)將在三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)巨大的飛越,其中一項(xiàng)就是同樣大小的電池的供電能力至少能夠提升兩倍,也就是專家們所說(shuō)的能量密度得到提升。最終電池的能量密度能夠達(dá)到現(xiàn)有電池的兩倍以上。那就會(huì)使汽車制造商在相同里程范圍需求下將電池尺寸減半,或者讓汽車?yán)m(xù)航里程加倍并且提升性能,比如說(shuō)為用戶提供近500公里續(xù)航里程且擁有跑車加速感的SUV。

Duettner˙Garrett稱:“固態(tài)電池技術(shù)也有可能實(shí)現(xiàn)超快充電。為你的電動(dòng)汽車充電完全就像為燃油汽車添加燃料一樣簡(jiǎn)單省時(shí)。”換句話說(shuō),就是只需要5到10分鐘就能充滿電。至于價(jià)格方面,據(jù)波士頓咨詢公司的一項(xiàng)最新研究估計(jì),鋰離子電池將在7年內(nèi)降低到每千瓦時(shí)70美元。分析師XavierMosquet稱,固態(tài)電池將比鋰離子電池還便宜20%。

固態(tài)電池的名稱來(lái)自它使用陶瓷材料取代了一般電池中的液體電解質(zhì)。這是另外一項(xiàng)優(yōu)勢(shì),因?yàn)殇囯x子電池中的液體和汽油一樣易燃,這也是為何特種領(lǐng)域禁止在飛機(jī)上使用它們的原因。鋰離子電池的缺陷已經(jīng)導(dǎo)致了多次事故。

寶馬公司絕不是唯一一家計(jì)劃使用固態(tài)電池技術(shù)的公司。豐田汽車也暗示它將在2021年美國(guó)新工廠的電動(dòng)汽車生產(chǎn)線引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)。豐田汽車本月與日本松下結(jié)成聯(lián)盟,松下已經(jīng)成為世界上最大的鋰離子電池供應(yīng)商之一,預(yù)計(jì)它也將致力于研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)。

另外一個(gè)活躍的公司就是英國(guó)的陶瓷制造商戴森公司。在2015年10月它獲得了Sakti3技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)是從專門從事固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)的美國(guó)密歇根大學(xué)衍生出來(lái)的。今年早些時(shí)候,戴森公司宣布稱計(jì)劃使用新電池啟動(dòng)自己的電動(dòng)汽車子公司。它也計(jì)劃使用這項(xiàng)技術(shù)提升自己無(wú)線電器的競(jìng)爭(zhēng)力。

固態(tài)電池技術(shù)一直是研究人員探索的內(nèi)容,即使是Duettner˙Garrett等行業(yè)領(lǐng)先者也承認(rèn)他們現(xiàn)在并未做好準(zhǔn)備。電池制造商已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中展示了這項(xiàng)技術(shù),現(xiàn)在他們必須確保能夠大批量生產(chǎn)固態(tài)電池,而且它們能夠在電動(dòng)汽車的每天運(yùn)行的特定充電環(huán)境中使用。這也是為何這項(xiàng)新技術(shù)大約5年后才可能得到廣泛使用的原因。

但是如果電池制造商們能夠克服固態(tài)電池技術(shù)現(xiàn)存的障礙,而且這項(xiàng)技術(shù)能夠達(dá)到人們的預(yù)期,那么它就能夠讓大大小小的無(wú)線設(shè)備更加能夠滿足日常生活的需求。