
本田計劃生產電動汽車(EV)的固態電池,該電池可單次接送620英里(1,000公里) - 超過兩倍以上當前可用的大眾市場電動汽車的範圍,該公司上個月宣布。
如果實現了這個目標,那將是克服“範圍焦慮”的重要一步,這是廣泛採用EV的主要障礙。
11月,本田為其未來的固態電池推出了示威生產線,日本汽車製造商計劃在十年下半年以大眾市場規模整合到其電動汽車中。
本田R&D的總裁兼代表總監Keiji Otsu在一家中說:“全穩態的電池是一種創新的技術,它將在這個EV時代成為遊戲規則改變者。”陳述。 “取代一直支持汽車進步的發動機,電池將是電氣化的關鍵因素。”
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這些固態電池的構造預計將比當前電動汽車中的液體鋰離子電池小50%,輕減輕35%,便宜25%。但是,該技術的主要障礙是,迄今為止,本田開發的固態細胞太小,無法在任何當前的車輛型號中使用。新設施的目標是從2025年開始解決該問題。
前面的堅固道路
固態電池依賴於固體電解質,這是一種使離子流動而不是電子流動的物質。電解質使帶正電荷的離子能夠在電池電池的兩端之間傳播,分別以正極和負電極為標誌 - 陰極和陽極。這樣做,將負電荷的電子從陽極從陽極通過外電路拉到陰極以產生電荷。固態電池代替了鋰離子電池中的液體電解液(通常是聚合物凝膠或液體中的鋰化合物),它使用固體材料(例如陶瓷),例如鋰晶矽酸鹽或玻璃。
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固態電池比使用液體電解質的等效電池更能通信。那是因為液體鋰離子電池需要石墨陽極存儲和控制電池電解液中離子的流動。固態電池可以使用純鋰金屬陽極,這是更密集的,因此比石墨陽極以相同量甚至更小的空間存儲更多的離子。
此外,固態組件無需仔細的溫度控制,例如標準鋰離子電池系統。固態電池也更安全,因為它們可以拋棄通常用於液體電解質的碳酸鹽,例如碳酸鹽,如果電池電池損壞,它們可能會起火。
儘管固態電池並不新鮮,但尚未以電動汽車所需的尺寸和規模生產。它們的製造不僅比鋰離子電池更昂貴,而且技術挑戰仍然阻止它們對電動汽車的可靠性足夠可靠。
最大的問題是陶瓷分離器的脆性,用於防止陽極和陰極接觸,由於化學反應引起的擴大和收縮,可能會隨著時間的推移而開始破裂。如果這也是固體電解質的分離器,則可以觸發電極之間的短路並導致電池故障。
另一個問題是電解質固態電池由聚合物製成,這種情況不允許像在液體電解質中那樣容易在電極之間流動離子,從而限制了電池的性能。隨著時間的流逝,鋰基固態電池的電極可以用尖刺的鋰沉積物覆蓋,這可以刺穿固體電解質,從而導致電池短路;儘管此問題並不像液體鋰電池那樣普遍。
本田尚未克服所有這些挑戰,但它計劃在其新設施中這樣做。計劃的一個關鍵要素是使用滾動技術,該技術可以增加電解質層的密度並改善電解質與陽極和陰極之間的接觸。
本田的目標是將其遠程固態電池在2030年到達2030年。到2040年,本田為電動汽車設定了一個目標,其固態電池的範圍高達776英里(1,249公里)。
如果本田能夠實現這樣的崇高目標,它將減輕人們對電動汽車范圍和壽命的擔憂,這可能會加速汽油驅動的汽車的終結。