电动汽车续航之外,体积和充电速度成动力电池公司突破口

2022-07-11 23:43网易科技 (辰辰)

7 月 12 日消息,在电动汽车领域的激烈竞争中,汽车制造商们一直很关注电动汽车续航里程,目的是有效缓解消费者的里程焦虑问题。但电池制造商们在努力研发体积更小、更耐用、价格更便宜、充电速度更快的电动汽车电池。

如今汽车制造商们都在竞相追逐电动汽车市场的领导者特斯拉,希望制造出单次充电可以行驶到 480 公里以上的电动汽车。但电池初创公司们则预计,随着公共充电桩的普及,电动汽车续航里程的重要性将会不断降低。为了寻找充电速度极快的小型电池,很多公司正在试验用硅碳、钨和铌等材料制造电池。

电池是电动汽车最昂贵的组件,因此真正的快速充电加上公共充电桩的普及能让汽车制造商以更低价格生产电池体积更小的汽车,从而通过向更多用户销售更多汽车来提高利润。

“早期电动汽车市场的高端用户都想要更大的电池组和更长的续航里程,因为他们买得起,”初创公司 Nyobolt 首席执行官赛・希瓦雷迪 (Sai Shivareddy) 这样说。Nyobolt 公司开发的是可以在几分钟内让电池完成充电的氧化铌负极材料。“要想让更关注价格的主流用户接受,你需要更小的电池组…… 而且要与如今的燃油车一样,可以在 5 分钟内加满油。”

中国公司在全球电动车电池生产中占据市场主导地位,像宁德时代等公司正在开发单次充电可以跑得更远的汽车电池。

中国汽车制造商已经推出诸如五菱宏光 MINI 这样的小型低价电动汽车。尽管最近电池价格不断上涨,五菱宏光 MINI 的售价也只有 3 万多元。

就全球电动汽车电池领域而言,诸如位于英国剑桥的 Nyobolt 和美国华盛顿州的 Woodinville 等初创企业都在研究新电极材料,希望将快速充电电池推向市场。

根据创业平台 PitchBook 的数据,随着汽车制造商着眼于未来,电动汽车电池技术方面的投资从 2020 年的 15 亿美元增长到 2021 年的 94 亿美元,增长了六倍多。

数据分析公司 Pulse Labs 副总裁林肯・梅里休 (Lincoln Merrihew) 说:“我们正处于电池开发的初级阶段。”

随着电动汽车需求飙升,电动汽车电池小型化还可能缓解电池材料供应链问题,同时减少钴和镍的使用。

另一个好处是,汽车制造商可以在制造电动汽车的过程中使用更少的有害材料,排放更少的二氧化碳。

福特汽车首席执行官吉姆・法利 (Jim Farley) 在今年 6 月份的一次会议上表示:“电池太贵了,重新设计汽车,使电池体积最小化,将会改变市场游戏规则。”他补充说,福特希望在 2026 年开始在新一代电动汽车中使用“尽可能小的、具有竞争力的电池”。

其他公司则在提高现有电池的效率。比如梅赛德斯-奔驰的 EQXX 原型车续航里程就达到了 1000 公里。

更便宜的电动汽车

目前快速充电技术主要受到电动汽车电池在快速吸收能量方面的限制。快速充电会缩短电池寿命或使电池过热,因此大多数电动汽车都会为保护电池来限制充电速度。

在 Nyobolt 公司总部,首席执行官希瓦雷迪已经能在大约三分钟内给四块电池充满电。

铌是一种稳定金属,通常用于增加钢铁强度。像 Nyobolt 和 Echion 等初创公司正研究将铌用于电池正极或阴极。希瓦雷迪表示,铌可以用于超高速充电,比市面上的电池使用寿命要长很多年。

Nyobolt 目前专注于研发高性能电动赛车电池。希瓦雷迪表示,在汽车制造商准备将其电池用于大众市场车型之前,还需要数年时间的检验。

在离 Nyobolt 几公里远的地方,Echion 公司用铌材料所研发的电池阳极最初是用于采矿车等商业电动汽车,这些汽车需要连续运行并快速充电。

Echion 公司首席执行官 Jean de La Verpilliere 表示,公司目标是在 2025 年之前将电池推向乘用电动汽车市场。

“电池体积更小意味着价格更低,这样更多用户就可以买得起电动汽车,”他说。

巴西矿冶公司(CBMM)主导着铌的生产,并投资了 Echion 和其他初创公司,目前正在与电池材料公司 Nano One、东芝以及大众在巴西的一家子公司 Volkswagen Caminhoes e Onibus 测试铌材电池。

CBMM 电池项目负责人 Rogerio Marques Ribas 说,虽然铌的能量密度比当前一些电池低 20%,但“在几分钟内充满电的前提下,我们的电池寿命可能会延长 3 到 10 倍,安全性也更高。”

Ribas 补充道:“在不久的将来,人们会问,为什么要有这么大的电池组?”

“市场决定续航里程”

铌并不是创业公司正在探索的唯一材料。

Group14 Technologies 制造的硅碳负极材料能使锂离子电池的储能提高 50%。今年 5 月份,公司从投资者那里筹集了 4 亿美元。

在用 Group14 开发的电池负极材料进行测试后,梅赛德斯投资的电池制造商 StoreDot 能在 10 分钟内将电池充电至 80%。Group14 首席执行官里克・吕贝(Rick Luebbe)表示,其制造的阳极材料最终可以让电动汽车在 5 分钟内完成快速充电。

“当我能在 5 到 10 分钟内完成充电时…… 那么续航里程是 240 公里还是 480 公里就没有那么重要了,”吕贝说。

位于美国密歇根州的创业公司 Our Next Energy 已经开发出名为 Gemini 的“双化学”电池。这种电池包括标准的磷酸铁锂 (LFP) 牵引电池和使用更先进、更昂贵化学物质的“增程”电池,能为电动汽车提供低、中、高续航里程多种选择。

公司首席执行官 Mujeeb Ijaz 表示:“市场最终会决定续航里程是多少。”

根据行业数据,美国汽车平均每天行驶不到约合 48 公里。在欧洲,汽车平均每天行驶距离还不到这一数字的一半。

英国电池公司 Britishvolt 首席战略官伊泽贝尔・谢尔登(Isobel Sheldon)则表示,随着电动汽车用户开始意识到他们掏的钱远超出自身需要,市场对续航里程的需求将会降低。

“随着市场成熟,人们会开始问我为什么要花几千美元…… 换一块我永远不会用的电池,”谢尔登说。“大多数汽车都是用来开车去商店、看望朋友或送孩子上学,而不是开车去摩纳哥。”

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