新电池充电12分钟续航1200km!(印度新型铝电池)

在考虑买电动车的时候,你最担心什么?无疑是续航里程和充电速度了,然而印度一家公司,曝光了他们5年来精心研发的新型电池,各方面数据居然远超现有的锂电池。这次横空出世的新型电池,是技术新突破还是夸大其词?

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印度新型铝电池

这家研制出新型电池的Saturnose公司,是由沙特出资、美国注册和印度团队研发的,听上去还真是强强联合。

他们研发的新型铝离子电池(Ea2I),用铝离子替代了锂离子做材料,实验数据更是吊打锂离子电池。我们先来看看这种电池有怎样夸张的数据。

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1.能量密度和续航能力

Ea2I铝离子电池能量密度约为600Wh/kg,而目前的锂电池的能量密度普遍在150-300Wh/kg之间。可以看出,新型铝离子电池的能量密度在现有电动车电池的2倍以上。

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而高能量密度就意味着携带同样的电量,铝离子更轻便,续航里程也更长,图中给出的数据是最大1200公里的续航。都不用跟现在的电动车相比,直接赶超了燃油车一大截。这要是真的,估计过不了几年,街上就全是电动车了。

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2.充电效率高

现在市面上电动汽车的电池想要充满至少要2个小时,这还是快充的速度,要是用交流电估计一个晚上才能充好。而铝离子电池的充电时间简直令人难以置信,只需要12分钟就能充满电。

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3.安全

使用了铝和铌以及固态电解质,而没有使用传统的镍和钴,据说不会像锂离子电池那样,产生枝晶,进而引发燃烧爆炸的问题。

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4.性价比高和使用寿命长

铝电池比锂离子电池便宜50%,这意味着电动汽车的成本可以大大地降低,再也不用担心换电池比换车贵的问题了。

而且这款电池循环充放电次数在20000次左右,能够让汽车获得长达15年的稳定寿命,而目前最好的锂离子电池最多也就5000次的充电寿命,最多用个4年就得换电池了。

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可想而知,性能这么优异的电池,一旦成功商用推向市场,必将使得电动车甚至整个汽车领域,发生天翻地覆的变化。前提是,这些数据必须真实可信,而且印度人真的能够研发出商用型电池。

事实真的如此吗?

我个人认为,这些数据并不可靠。为什么呢?

从以往的铝电池研究来看,它的优点确实很多,但是缺点也不少。在上个世纪,最早开始研发电池的时候,钠电池在性能比拼中败下阵来,于是锂电池成了主流电池材料。而铝电池的性能如果真的完美的话,早就被选用了,而事实是,我们后来才开始投入大量研究到其他材料领域中去。

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首先说安全性的问题,

据说,这家印度公司的铝电池不会产生枝晶,非常安全,永不燃爆,比锂电池强多了。

但是据我所知,所有的金属用作电池的时候,都会产生枝晶,这是一种无法避免的自然现象,就跟打雷下雨一样,你能让天不下雨吗?

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其原理是,金属离子从正极脱出回到负极的时候,没有办法平均回到金属表面。在金属表面形成凹凸不平的金属山包,尖锐突出的地方电荷密度更大,对金属离子的吸引力更强,和避雷针一样。所以突出的地方会越来越突出,直到最后突破隔膜形成枝晶。

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枝晶会导致电池内短路,产生大量的热量,最终燃烧和爆炸。要解决这一问题,不是让天不下雨,而是如何避雨,也就是加强散热手段。不同金属的散热能力不同,所以有的电池更容易燃烧。

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实际上,铝、镁等金属的枝晶问题一点也不比锂少多少,甚至更严重。一旦枝晶形成(快速充放电尤其容易),造成短路,那么电池燃烧爆炸就是明摆着的事。

而这家印度公司的电池,充放电速度这么快,竟然没有铝的枝晶形成,不得不说是非常“神奇”了。

然后说说,铝电池的续航和充电问题,这应该是广大车主最关心的问题了。

我们说过铝电池本身是没有多大优势的,想要提高性能,只能通过技术研发。

奇怪的是,特斯拉等电动车的续航一直在想方设法追赶上燃油车,突破700的续航。怎么这支印度团队的铝电池,在短短5年里,就实现了续航突破1000了?他们的技术差距真的就是一个天上,一个地下吗?

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至于电池能否快速充电,看两个主要因素,一是充电桩的充电功率,二是电池的承受能力。这种铝电池是150kwh,只用12分钟(也就是0.2小时)充满电,那么充电桩的功率必须在750kw以上。这么大的充电桩目前肯定是没有的,所以你说你的电池1分钟就能充满我都信,毕竟验证不了。

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实验与商用

据说,这家公司打算2022年开始投产,让这种新型铝电池成为世界上第一款商用铝离子固态电池,届时它将取代现在普遍使用的锂离子电池化学成分。

但是,我们要知道,之前所有这些数据都只是实验阶段的成果,要将它商用是很困难的。实验中的新能源电池有很多“好产品”,但是真正能够商用的少之又少,这就是为什么我们经常听到很多技术新突破,但是实际商用却总是没有下文的原因。

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比如:石墨烯被研究者和各大媒体誉为“新材料之王”,是人类已知强度高、韧性好、重量轻、透光率高、导电性佳的新型纳米材料。然而,石墨烯最终没能取代锂电池,而是作为它的附属品,帮助锂电池提升性能。

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现在市面上的石墨烯电池说真不真,说假不假,准确地说该叫石墨烯碳基锂离子电池。制作过程不是把石墨烯当作负极,而是将它们加进电池里面提升性能。为什么呢?因为太贵了,性价比不高,真正的效果也没有实验时说得那么夸张。就像手机芯片要镀金一样,商家不可能用金子来做芯片。

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对于铝电池来说,理论宣称的优势很大。像什么能量密度接近锂离子电池,(理论)价格低,(理论)寿命长,看似前景很美好。但是,真到工业生产了,结果就会不太一样。

从材料本身来看,锂离子的能量密度必然高于铝离子,这就决定了锂电池会占据最大的应用市场,而铝离子不太可能被主流使用,不排除将它用于其他领域。

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从价格方面来看,所谓的铝电池的成本只有锂电池的一半。但是,在真正的工业生产中,工艺成本会有大幅度增加。比如磷酸铁锂电池,在试验阶段的成本一公斤不到10块钱,工业生产的时候,价格增长了将近10倍。

相对来说,锂电池已经形成了完整的产业链,有政策补贴,有技术支持。加上回收率达到了99%以上,金属锂的成本降到了电池总成本的5%,依然具有很大的优势。

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综合来看,铝电池只是诸多看起来很美好的电池的一种,取代锂电池的说法,可以想象一下,但目前来说,也只是想象一下而已。

 

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