日前，法國汽車制造商PSA集團(tuán)表示，將推出新一代鋰離子電池和充電設(shè)備，旗下電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程將大幅提高，充電時(shí)間也將縮短。不久前，日本汽車制造商豐田和日產(chǎn)也均表示，正在研發(fā)新的電池技術(shù)，以提高旗下電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。豐田和日產(chǎn)采用了不同的技術(shù)路線，豐田正在試驗(yàn)用鎂離子電池取代鋰離子電池，日產(chǎn)則通過加入一種叫做“非晶一氧化硅”的化學(xué)物質(zhì)來提升鋰離子電池的儲(chǔ)電量。電池是電動(dòng)汽車最核心的部件，成本和續(xù)駛里程一直是制約電動(dòng)汽車發(fā)展的兩大障礙，隨著跨國車企紛紛在電池技術(shù)上面取得突破，這將進(jìn)一步促進(jìn)新能源汽車市場的壯大。

PSA電池容量增長12倍

近日，PSA集團(tuán)公布了該集團(tuán)最新的電氣化戰(zhàn)略，到2021年將陸續(xù)推出4款純電動(dòng)汽車和7款插電式混合動(dòng)力車。與此同時(shí)，PSA與東風(fēng)汽車還共同投資研發(fā)電動(dòng)模塊化平臺(tái)e-CMP，該平臺(tái)可以生產(chǎn)新一代大空間、多功能的電動(dòng)車型。日前，PSA進(jìn)一步披露道，未來推出的插電式混合動(dòng)力車將采用新研發(fā)的鋰電池組，轎車用電池的容量將達(dá)到12千瓦時(shí)，SUV用電池的容量將達(dá)到13千瓦時(shí)，是當(dāng)前插電式混動(dòng)車所用電池容量的12倍。從功率上看，新的電池輸出功率將分別達(dá)80千瓦和90千瓦，比競爭對手的高出20%~30%。

未來，PSA所研發(fā)的新一代鋰離子電池將搭載在旗下全新電動(dòng)車型和插電式混合動(dòng)力車型上。PSA表示，其全新插電式混合動(dòng)力轎車所配電池的工作電壓是210~350伏，SUV用電池的工作電壓是240~400伏。在充電時(shí)，如果采用3.3千瓦車載充電系統(tǒng)，汽車能在4.5小時(shí)內(nèi)充滿電量。如果安裝6.6千瓦的快充系統(tǒng)，則可以2.5小時(shí)充滿電量。在純電動(dòng)汽車方面，將采用7千瓦的車載充電系統(tǒng)，充電90分鐘可行駛100公里，充滿電需要8小時(shí)。在家用快充系統(tǒng)下，30分鐘內(nèi)即可充入80%的電量；即充電一分鐘，就能行駛12公里。

今年4月，PSA發(fā)布了“加速超越”戰(zhàn)略，在該戰(zhàn)略下，PSA集團(tuán)將更加重視創(chuàng)新和可持續(xù)技術(shù)的推進(jìn)。該集團(tuán)預(yù)計(jì)，通過提升研發(fā)效率，未來5年將節(jié)省15億歐元，即每年節(jié)省3億歐元。PSA集團(tuán)CEO唐唯實(shí)還明確指出，清潔能源對汽車電氣化戰(zhàn)略至關(guān)重要?！皳碛星鍧嵀h(huán)保的動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)和零污染移動(dòng)出行工具還不夠，如果能量產(chǎn)生的過程不清潔，也不是真正的環(huán)保?！碧莆▽?shí)說。

日產(chǎn)新技術(shù)提高鋰電池性能

與PSA一樣，日產(chǎn)也在研發(fā)新的鋰電池技術(shù)，以提高旗下電動(dòng)汽車電池的儲(chǔ)存容量。目前，日產(chǎn)聆風(fēng)是全球最暢銷的純電動(dòng)汽車，然而現(xiàn)款聆風(fēng)最大續(xù)駛里程僅為160公里，讓其競爭能力大打折扣。近日，日產(chǎn)宣布，計(jì)劃利用非晶一氧化硅作為添加劑，來提升鋰離子電池的儲(chǔ)存容量，這種化學(xué)物質(zhì)能夠保留更多鋰離子，因此能提升電池的整體性能。如果新一代日產(chǎn)聆風(fēng)采用該技術(shù)，其續(xù)駛里程將大幅提升。

在研究非晶一氧化硅的使用方式時(shí)，日產(chǎn)的研究人員面臨著一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，就是人們還無法精確測算非晶一氧化硅的原子結(jié)構(gòu)。通過結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算機(jī)模擬，日產(chǎn)研究人員對非晶一氧化硅的原子特性進(jìn)行了分析，從而解決了這一難題。日產(chǎn)表示，這一技術(shù)為生產(chǎn)續(xù)駛里程更長的鋰離子電池打開了新的大門?！斑@個(gè)全新分析方法的發(fā)現(xiàn)對未來研發(fā)新一代高性能鋰離子電池是至關(guān)重要的一步，將來一定會(huì)成為我們的核心技術(shù)。這種分析方法在未來研發(fā)中的利用，將對我們未來零排放汽車的發(fā)展做出很大貢獻(xiàn)。” 日產(chǎn)高級副總裁淺見孝雄表示。

日產(chǎn)上述研發(fā)工作是由日產(chǎn)內(nèi)部的科研人員和來自日本各研究機(jī)構(gòu)的工作人員共同進(jìn)行的。這些科研人員主要來自日產(chǎn)旗下子公司日產(chǎn)ARC、日本東北大學(xué)、日本國家材料科學(xué)研究所、日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)以及日本同步輻射研究院。日產(chǎn)執(zhí)行副總裁、全球市場營銷業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人丹尼爾·斯基拉奇表示，該研發(fā)是日產(chǎn)致力于科技創(chuàng)新的又一例證。

豐田研發(fā)鎂離子電池

目前，市面上大多數(shù)電動(dòng)汽車上所使用的電池都是鋰離子電池，這種電池相對輕便而且儲(chǔ)能能力較強(qiáng)。在環(huán)保車領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的豐田則選擇了不同的研發(fā)路線，該公司正在研發(fā)使用鎂離子電池取代鋰離子電池的技術(shù)。為了達(dá)到這一目標(biāo)，豐田需要研發(fā)新技術(shù)以便用鎂電解質(zhì)取代目前電池中使用的鋰電解質(zhì)。電解質(zhì)是在電池里的液體，離子在其中游走，并使得電池區(qū)分出正極和負(fù)極。

日前，豐田北美研究所的研究人員表示，他們已經(jīng)找到一種方法來制造鎂電解質(zhì)，即使用鎂基儲(chǔ)氫材料。豐田方面表示，相比鋰離子電池，鎂離子電池有兩大優(yōu)勢：一方面，鎂比鋰更加穩(wěn)定，且有兩個(gè)正電荷，因此儲(chǔ)電量更大；另一方面，鎂離子比鋰離子更加安全。鋰是一種活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬元素，穩(wěn)定性比鎂離子差，容易起火。此外，鎂元素儲(chǔ)量較為豐富，用作電池有利于降低成本。

豐田表示，如果鎂離子電池技術(shù)得到應(yīng)用，電動(dòng)汽車電池的儲(chǔ)電量將大幅提升，不僅能夠提高電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，也能改善其加速性能。不過，該技術(shù)可能需要20年才能大規(guī)模投入應(yīng)用，對于豐田旗下的插電式混合動(dòng)力車而言，等待的時(shí)間有些漫長。

記者觀察：汽車巨頭發(fā)起電池技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)

前不久，包括松下、LG化學(xué)、三星SDI、SK Innovation爭搶特斯拉Model 3電池的供應(yīng)訂單的消息想必大家都有關(guān)注。最終，特斯拉CEO馬斯克表態(tài)，盡管Model 3訂單巨大，但電池供應(yīng)商仍然只有松下一家。隨著電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，松下、LG化學(xué)等電池供應(yīng)商也變得“水漲船高”起來。