現(xiàn)代生活幾乎離不開電池,但是現(xiàn)在的電池技術(shù)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(xué)家們就一直在尋找更好的電池。

現(xiàn)在一項全新的電池技術(shù)突破似乎已經(jīng)離我們很近,而且它差不多能達到我們的預(yù)期——新技術(shù)能夠滿足手機數(shù)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(tài)動力公司的CEOJoshDuettner˙Garrett稱:“固態(tài)電池技術(shù)將開始起航。”他的公司致力于研發(fā)固態(tài)電池,而且上周與寶馬公司建立了合作關(guān)系。寶馬公司已經(jīng)計劃在未來十年為自己的每一個產(chǎn)品提供某種形式的電池組件。

現(xiàn)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(shù)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(shù)小時的充電時間,而且鋰離子電池并不便宜。據(jù)電池行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,牽引用汽車電池的價格已經(jīng)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(jù)專家稱,固態(tài)電池技術(shù)預(yù)計將在三個關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)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(xiàn)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(xù)航里程加倍并且提升性能,比如說為用戶提供近500公里續(xù)航里程且擁有跑車加速感的SUV。

Duettner˙Garrett稱:“固態(tài)電池技術(shù)也有可能實現(xiàn)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(jù)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(nèi)降低到每千瓦時70美元。分析師XavierMosquet稱,固態(tài)電池將比鋰離子電池還便宜20%。

固態(tài)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(zhì)。這是另外一項優(yōu)勢,因為鋰離子電池中的液體和汽油一樣易燃,這也是為何特種領(lǐng)域禁止在飛機上使用它們的原因。鋰離子電池的缺陷已經(jīng)導(dǎo)致了多次事故。

寶馬公司絕不是唯一一家計劃使用固態(tài)電池技術(shù)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(chǎn)線引進這項技術(shù)。豐田汽車本月與日本松下結(jié)成聯(lián)盟,松下已經(jīng)成為世界上最大的鋰離子電池供應(yīng)商之一,預(yù)計它也將致力于研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)。

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(shù),這項技術(shù)是從專門從事固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)的美國密歇根大學(xué)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(shù)提升自己無線電器的競爭力。

固態(tài)電池技術(shù)一直是研究人員探索的內(nèi)容,即使是Duettner˙Garrett等行業(yè)領(lǐng)先者也承認他們現(xiàn)在并未做好準備。電池制造商已經(jīng)在實驗室中展示了這項技術(shù),現(xiàn)在他們必須確保能夠大批量生產(chǎn)固態(tài)電池,而且它們能夠在電動汽車的每天運行的特定充電環(huán)境中使用。這也是為何這項新技術(shù)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(tài)電池技術(shù)現(xiàn)存的障礙,而且這項技術(shù)能夠達到人們的預(yù)期,那么它就能夠讓大大小小的無線設(shè)備更加能夠滿足日常生活的需求。