电池革新的多样可能性之结构性电池

锂离子电池革命性的首次亮相是在20世纪90年代,极高的能量密度使锂离子电池成为能源储存的首选形式。锂本身是元素周期表上最轻的金属,这也是为什么它成为轻便出行的必需品。直到现在,我们早已熟悉了在几个小时或更短时间内进行充电,使用便携式电脑、手机及其他电子产品的生活。 

但是30年后的今天,这种电池技术似乎有些跟不上步伐,终于到了需要进行重大升级的时候。 

气候变化的严酷现实为它增添了一个重担——不仅需要为日常电子设备供电,也需要开始为更大规模、更高电力需求的车辆供电。锂离子电池几乎被逼到了极限。 

它们寿命有限,容量有限,充放电次数有限。这也是人们对电动汽车最大的担忧之一,因为只有更多的容量才能给予更长的续航里程,而它要负责的不仅仅是续航里程,还有车内其他必备功能。 

今天,汽车中的锂离子电池由钴和镍等稀缺材料制成,价格越来越高。这些材料的短缺最终会阻碍整个汽车行业的电气化。

电动汽车初创企业Rivian的首席执行官斯卡林格(RJ Scaringe)警告说,目前全世界动力电池的产能甚至不到未来10年预计需求的10%,根据现有的电池技术,生产速度远远跟不上消耗速度。

现在人们所追求的,是一次充电使车辆尽可能走更远,保持尽可能轻的重量,还需要更安全、不容易爆燃。

因此,如果这场电动化革命要取得成功,电池的革新至关重要。

解决这些问题的竞赛正在加速进行

包括宁德时代和LG新能源在内,全球主要的电池制造商都在重新思考电池的更多可能性,使它们能够在电动汽车的应用中更好地发挥作用。同时,福特汽车和通用汽车等车企也在投资新的电池研究,期望能在与特斯拉的竞争中更具优势。而黑石集团、高能数造等新技术企业正在用3D打印电池技术来变革新能源电池的现有制造流程,从而为快速制造具有独特结构和高性能的电池或制造微型电池,并降低电池制造过程的成本开辟了一系列新途径。

甚至政府也参与其中,中、欧、美、日、韩等国政府都出台了很多相关支持政策。

幸运的是,更好的电池技术不仅仅是在开发中,它已经开始进入市场。

与产品融为一体

最终,锂离子电池可能看起来根本不像我们印象中的电池。它们会成为自己所供给的产品或设备的一部分,与其融为一体。

这就是结构性电池。例如,电池会成为汽车车身或飞机机身的一部分。

这一方法可以解决电池最基本的尺寸和重量问题。从理论上讲,允许一个汽车部件同时作为能源,可以减少电动汽车的整体尺寸。这也意味着,有可能在整体上使用更少的原材料。

这一概念正逐渐被纳入已经上路的车辆中。

特斯拉设计了一种新的结构性电池,将直接附着在其Y型车的座椅上。同样,沃尔沃计划通过设计电池以支撑汽车地板,通用汽车也已经推出了使用电池来加强车辆底盘的车型。

现在听起来,这些可能只是很小的调整。但未来,我们极有可能看到完全由自己的身体驱动电力的汽车,甚至是飞机。

结构性电池的一大特点便是随形,即与所供给的产品或设备部件的结构形状保持一致,而随形电池的制造可以通过3D打印电池技术来实现

电池是为电动汽车提供动力的主人公,但它可并不是只有这一项工作。随着应用场景不同,对电池的性能要求和制造技术也不同。总之,随着新能源产业的快速发展,电池的技术革新也将不断突破。

在未来,我们会有更多的选项!

 

 

 

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