現代生活幾乎離不開電池,但是現在的電池技術并不能滿足我們的需求——它們常常在錯誤的時間耗盡電量。自從托馬斯˙愛迪生尋找方法為朋友亨利˙福特的T型車提供能源之后,科學家們就一直在尋找更好的電池。

現在一項全新的電池技術突破似乎已經離我們很近,而且它差不多能達到我們的預期——新技術能夠滿足手機數天的使用需求,而且能夠讓電動汽車用戶的行駛里程增加到500英里(約804公里)以上。

科羅拉多州固態動力公司的CEOJoshDuettner˙Garrett稱:“固態電池技術將開始起航。”他的公司致力于研發固態電池,而且上周與寶馬公司建立了合作關系。寶馬公司已經計劃在未來十年為自己的每一個產品提供某種形式的電池組件。

現在的鋰離子電池與早期的鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池技術相比已有極大的提升。但是隨著最新的遠程電動車輛開始進入市場,比如說特斯拉的Model3和雪佛蘭的Bolt,它們需要配備超過300公斤的電池。

隨之而來的問題還有,這種電池需要數小時的充電時間,而且鋰離子電池并不便宜。據電池行業數據顯示,牽引用汽車電池的價格已經從2010年的每千瓦時700美元左右降低到到不到200美元。但如果想要滿足一輛行駛里程為200英里的電動汽車的需求,60千瓦時的電池仍然需要花費1萬多美元。

據專家稱,固態電池技術預計將在三個關鍵領域實現巨大的飛越,其中一項就是同樣大小的電池的供電能力至少能夠提升兩倍,也就是專家們所說的能量密度得到提升。最終電池的能量密度能夠達到現有電池的兩倍以上。那就會使汽車制造商在相同里程范圍需求下將電池尺寸減半,或者讓汽車續航里程加倍并且提升性能,比如說為用戶提供近500公里續航里程且擁有跑車加速感的SUV。

Duettner˙Garrett稱:“固態電池技術也有可能實現超快充電。為你的電動汽車充電完全就像為燃油汽車添加燃料一樣簡單省時。”換句話說,就是只需要5到10分鐘就能充滿電。至于價格方面,據波士頓咨詢公司的一項最新研究估計,鋰離子電池將在7年內降低到每千瓦時70美元。分析師XavierMosquet稱,固態電池將比鋰離子電池還便宜20%。

固態電池的名稱來自它使用陶瓷材料取代了一般電池中的液體電解質。這是另外一項優勢,因為鋰離子電池中的液體和汽油一樣易燃,這也是為何領域禁止在飛機上使用它們的原因。鋰離子電池的缺陷已經導致了多次事故。

寶馬公司絕不是唯一一家計劃使用固態電池技術的公司。豐田汽車也暗示它將在2021年美國新工廠的電動汽車生產線引進這項技術。豐田汽車本月與日本松下結成聯盟,松下已經成為世界上最大的鋰離子電池供應商之一,預計它也將致力于研發固態電池技術。

另外一個活躍的公司就是英國的陶瓷制造商戴森公司。在2015年10月它獲得了Sakti3技術,這項技術是從專門從事固態電池技術研發的美國密歇根大學衍生出來的。今年早些時候,戴森公司宣布稱計劃使用新電池啟動自己的電動汽車子公司。它也計劃使用這項技術提升自己無線電器的競爭力。

固態電池技術一直是研究人員探索的內容,即使是Duettner˙Garrett等行業領先者也承認他們現在并未做好準備。電池制造商已經在實驗室中展示了這項技術,現在他們必須確保能夠大批量生產固態電池,而且它們能夠在電動汽車的每天運行的特定充電環境中使用。這也是為何這項新技術大約5年后才可能得到廣泛使用的原因。

但是如果電池制造商們能夠克服固態電池技術現存的障礙,而且這項技術能夠達到人們的預期,那么它就能夠讓大大小小的無線設備更加能夠滿足日常生活的需求。