在昨天2019年10月9日,2019年度諾貝爾化學學獎評選結果揭曉——諾貝爾委員會宣佈,將此獎項頒發給約翰·B·古迪納夫,以表彰他在電池領域的重要創新。值得一提的是,約翰·B·古迪納夫年齡已經是高達97歲,成為了有始以來第一位最年長的諾貝爾化學學獎得獎者。同時,他是公認的“鋰電池之父”,正是他所領導的創新使鋰電池邁向體積更小、容積更大、使用方式更穩定的商業化過程,同時開啟了電子裝置便攜化的革命。
其實,在早期的鋰電池是用金屬鋰作為電極材料,不過在電池使用過程中極易發生燃燒和爆炸,因此無法被廣泛使用。為解決這一問題,古迪納夫以鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰替代金屬鋰作為穩定的電極材料,解決了電池的安全性問題,推動了這一技術在其他領域的廣泛應用。可以通俗的說,如果沒有古迪納夫對鋰電池的研究,就沒有現在的新能源純電動車。
既然,古迪納夫在鋰電池的研究方面有著如此深厚的功底和貢獻,那現在的純電動新能源汽車又發展得怎麼樣呢?
特斯拉Model3(售價41.2-52.2萬)
說起新能源汽車就不得不提來自於美國的汽車品牌特斯拉,特斯拉在美國本土可謂是一顆明日之星,隨著自家火箭把自家的汽車送上了外太空,這一家以科技創新為主導的汽車公司成功地在外國也炸開了鍋。不單只是電控電機方面有建樹,特斯拉在電池技術方面也開始取得有效的進展,最初特斯拉的動力電池是由松下獨家供應,特斯拉和松下從 2009 年開始合作生產電動車電池提供給 Model S/X,後來,特斯拉和松下又聯手設計製造了 21700 型號電池,搭載在最新款特斯拉 Model 3 車型上。
隨著特斯拉進入中國建設工廠生產車間,它開始也著力於自主生產電池,今年年初,特斯拉斥資 2.18 億美元收購電池技術公司 Maxwell,據了解,Maxwell 的核心技術包括了乾電池電極技術和超級電容驅動的能源儲存業務,這一收購也被視作是為下一代電池技術競爭做準備。甚至有外媒報道稱,特斯拉在 10 月 2 日向加拿大政府提交的檔案中將 Hibar 列入其子公司名單;而Hibar公司是專注於電池製造系統,是一次電池及二次電池生產線的重要供應商。
當然,目前最高續航里程為595KM的Model3是採用松下合作的21700型號的電池,該款鋰電池單體一致性較好,每顆電池都能基本保證擁有相同的容量和效能;單體自身力學效能好,與方形電池相比,圓柱體形狀,在近似尺寸情況下可以獲得最高的彎曲強度,減少了動力電池的佔據體積。
但是,“黑科技”般的動力電池也並不是萬無一失。其大型動力鋰離子電池相比於普通鋰電池,由於其本身所含能量較高,當出現熱安全性問題時,所帶來的後果會更為嚴重;由於電池體積的增大,造成電池比表面積的減小進而使得電池單位體積散熱面積的降低。這種電池單體之間的溫度差異會使得電池熱失控風險增加,進而導致電池出現一系列問題。因此,特斯拉頻發的自燃案例已經展示出了,在目前連特斯拉這樣科技創新的汽車公司也難以完美解決21700動力電池的安全問題。
新能源AIONS(售價14.68萬-20.58萬)
在現在國家愛大力發展新能源汽車的大環境的底下,不少車企都拿出了自己的拿手好戲,就如新能源前陣子釋出了全新一代新能源汽車產品AionS轎車,讓新能源汽車的熱潮推上了巔峰;據乘聯會公佈的資料顯示,新能源Aion S 6月的銷量達到了2016輛,環比大漲了95%。當然,作為國內首款純電綜合續航超過510km的新能源車,Aion S得到了眾多消費者的關注。畢竟,AIONS使用了來自寧德時代最新一代的NCM 811 電池(電芯正極鋰、鈷、鋅三種金屬比例為 8:1:1)。
說起寧德時代的大名想必喜歡新能源汽車的車迷已經深入了解,僅僅創立7年,估值一度超過2000億,超越松下、三星,一躍成為全球鋰電出貨量第一的電池廠商,並且在2018年7月份,寧德時代還與新能源合作成立了新的合資公司——時代,專門去研發在新能源新款車型所搭載的動力電池。
相比起特斯拉採用的NCA材料,寧德時代的NCM811 電池目前也被國內公認為能量密度最大的量產電池,其能量密度達到170wk/kg,是目前業界最為尖端的動力電池組。強勁的電池核心技術當然少不了有堅固耐用的外殼,Aion S的電池殼體採用了採用航空級高強度鋁合金等先進材料,並且搭配上其自家研發的第三代智慧溫控電池保護系統,在安全效能方面取得有效的進展。
寫在最後
新時代的到來,印證著我們要接受新鮮事物的發展,其中,新能源車取代傳統汽油車也是一種必然的結果,我們只是希望國家在“彎道超車”的實踐中能有讓外界為之振奮的成果,也希望見證著中國人捧起諾貝爾獎的那一瞬間。