HPB锂电池 德企发明“永恒电池”,就能后来者居上?

小编 2024-10-22 锂离子电池 23 0

德企发明“永恒电池”,就能后来者居上?

毫不夸张地说,阻碍新能源汽车发展的首要因素,非动力电池莫属。

尤其是诸多纯电汽车,其先天不足一般的补能焦虑、里程焦虑,以及潜在的安全风险、贬值风险,均与动力电池有着莫大的关系。

“得动力电池者,得新能源汽车时代的天下。”

显而易见,比亚迪就是一个明晃晃的例子。其凭借自己刀片电池的成本优势、性能优势,逐步打造出如今国内甚至是全球汽车市场上,首屈一指的新能源汽车品牌。

但市场的另一面,随着消费者对新能源汽车多元化、复杂化的需求,占到整车成本30%~60%的动力电池,各方面都亟待升级。

“使用几十年,性能都不会降低。”

据德国《世界报》消息,总部位于波恩的高性能电池技术公司(HPB)声称已经找到了“点金石”,并已开发出一种可批量生产的新型固态电池,几乎解决了蓄电池的所有问题。该公司首席执行官塞巴斯蒂安·海因茨表示:“我们深信,我们手中握有能源转型的绿色钥匙。”

这里划一下重点——“几乎解决了蓄电池所有问题。”

也就是说,如果该消息为真,那么这款由HPB发明的“永恒电池”,将至少拥有以下几个优点:能量密度足够高,充电足够快,寿命足够长,使用足够安全,成本足够低。

更进一步的,如果事实确实如此,那么动力电池行业,乃至整个新能源汽车行业,都将因此向前迈进一大步。只不过可惜的是,对此,我们并没有检索到更多的相关信息。

根据相关报道,HPB的固态电池技术基于弗劳恩霍夫研究所科学家——京特·汉比策近30年来的基础研究成果。汉比策通过在电池中加入新的混合成分,成功阻止了传统锂离子电池的老化过程。

换言之,HPB“永恒电池”主打的就是循环寿命长。

举一个简单的例子,其实大家都知道,锂电池用久了,无论是手机还是电车,都会变得没那么“抗用”,而这也就是我们常说的“续航衰减”。所以,500公里续航的纯电车,开个两三年,续航掉到300、400公里,不足为奇。

其原因在于,锂电池在充放电过程中,阳极往会形成覆盖层。随着时间的推移和每次使用,覆盖层会不断增大,消耗电池容量的同时,增加内阻,导致电池性能降低。

正是因为“电池衰减”,大家对纯电车的认知,被打上了“不保值”3个大字。再加上CTB、CTC技术的应用,换电池包更是进一步沦为“天价”维修。很显然,没有消费者愿意四五年后,再被割一次韭菜。

“HPB电池只会在第一次充电时形成非常薄的覆盖层,之后不会再增大。”

“内阻在整个使用寿命期间基本保持不变。”

“首批样品已完成1.25万次充电循环(每小时充放电一次),性能没有任何下降。”

“在零下40摄氏度时,电池电导率也绝对高于传统液态电解质在零上60摄氏度的最佳电导率。”

“明年开始批量生产,并迅速扩大为超级工厂。”

或许这家德国企业发明的“永恒电池”,其实验室数据确实能够实现以上提到的,但不能忽略的一点在于,从实验室到大规模商业化量产,依旧隔着很长的距离。而这里最直接的例子就是,特斯拉吹得神乎其技的4680大圆柱电池,都还在“难产”之中。

事实上,不仅仅是德国电池企业试图突破“囚徒困境”,中国的各大新能源汽车品牌,宁德时代、中创新航等电池厂商,乃至车圈“大魔王”的特斯拉,都在积极寻求动力电池技术的突破与创新。

但作为重资产的动力电池行业,第一,少不了规模效应的加持,以降低成本;第二,需要大量的实践数据,逐步完善配方模型;第三,做好打持久战的准备。

单就电池技术而言,宁德时代的凝聚态电池,可谓是可圈可点。单体能量密度最高可达500Wh/kg,与主流三元锂电池的250Wh/kg,磷酸铁锂电池的180Wh/kg相比,遥遥领先。但似乎成本上,有点降不下来。

而在不久前,丰田汽车也宣布了与日本能源巨头出光兴产(Idemitsu)达成协议,双方将合作开发固体电解质的量产技术、提高生产率并建立供应链,确保2027~2028年有搭载全固态电池的车辆上市,并在此后实现全面量产。

总之一句话,前赴后继者众,所有人都在抢抓机遇。

从一开始的产能竞赛、产品竞赛、性能竞赛,到现在的成本竞赛、品牌竞赛、技术竞赛,动力电池行业伴随着新能源汽车行业,始终都在飞速发展着。而在这个过程中,有着一个很霸道的逻辑,那就是谁能率先抓住机遇,谁就能够有所成就、顺势而上。

尽管这也造成了如今的动力电池市场格局固化,中日韩三家分庭抗礼。但同样不应去否认,未来的某一天,某家初创企业依旧有可能会翻越过宁德时代、LG新能源、松下三座大山,实现弯道超车,创下一个新的时代。

请相信,对现在动力电池市场固有格局发起冲击的,德国的“永恒电池”不会是最后一个。而已经到来的新能源汽车时代,将会因为这些新产品、新技术的发展创新,变得愈加璀璨夺目、丰富多彩。

德国企业宣布新型固态电池,号称数十年不会衰减?

不论是电子产品还是电动汽车,都苦于电池续航以及电池衰减。通常情况下电池在经历过3000次的循环使用后性能就有可能下降到80%,这时候就需要更换电池。

因此全球各大公司都在研究更好的蓄电池或者补能方式。一方面是提高电池能量密度,实现单位体积不变续航能力提升;另一方面是增加补能方式多样性或者提升补能速度。

近日,一家德国高性能电池技术公司(HPB)宣布,开发出一种可批量生产的新型固态电池,通过在电池中加入新的混合成分,成功阻止了传统锂离子电池的老化过程。

锂离子电池之所以在用久了以后出现性能衰减老化,是因为随着使用次数和时间的增加,电池的内阻会增加。而该公司声称这款新电池无论电池使用多频繁,内阻在整个使用寿命期间基本保持不变,其性能在几十年后也不会降低。根据该公司样品检测,在经过1.25万次充电循环(每小时充放电一次)以后性能没有任何下降。

根据10月18日HPB公司发布的新闻稿,其固态电池已经通过第三方机构测试,具有如下优点并将于2024年开始量产。

一、寿命长。可以使用多达超过十万次的循环充放电而不会出现性能衰退,三十年都不会也不会有明显的容量损失;二、高能高效。该电池的能量密度是传统锂离子电池的两倍以上,拥有更强的续航能力并同时拥有很快的充放电速度,号称3分钟能够充电达到80%;三、安全可靠。该电池对温度的敏感性低于传统电池,即使在极端温度情况下也不易燃;四、环保。该电池可以使用可再生材料制造,并且可以完全回收利用,不需要使用金属钴。

当然,这一产品最终的真实性还有待于时间的验证,而对于固态电池的研究各国企业都在不遗余力地进行。

咱们国家主要以氧化物(电导率约10-6-10-3S/cm)作为电解质,但是该材料以目前的技术只能加入电解液做成半固态电池,因为其自身坚硬、孔隙率高,容易导电离子传输通道的不畅。不过这种方式会降低电池的能量密度,早在2021年1月蔚来就发布了半固态电池,但至今未量产装车。

欧洲主要以聚合物(电导率约为10-7-10-5S/cm)作为固态电池的电解质。但由于聚合物电导率太低的原因,在相同电池容量下实际续航还不如液态锂电池,因此迟迟没有项目推进。

日本主要以硫化物(电导率约为10-3-10-2S/cm)作为电解质,该材料电导率理想,但由于制作工艺复杂,以及材料中含有稀有金属,导致迟迟不能商业化。不过前段时间丰田宣布在固态电池方面取得了突破性研究,6月份丰田宣布制造出充电10分钟续航里程1200公里的固态电池,并且将现有电池的体积、重量、价格都减半;10月12日,丰田宣布与日本出光兴产石油公司宣布达成协议合作量产全固态电池,计划将在2027~2028年实现全固态电池的商业化量产。

固态电池相较于液态锂离子电池,技术提升具有革命。提高电池容量、加快充电速度、增强电池安全性,这将显著加速纯电动汽车的普及。

谁率先实现全固态电池的商业化量产,那么谁就能率先成为动力电池游戏规则的改变者。

文章来源:纯电侠电池有态度

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