北京2022年冬奧會(huì)腳步臨近，本屆冬奧會(huì)將使用氫燃料車、純電動(dòng)車等用于賽事交通服務(wù)。如何保障電動(dòng)車在低溫下能夠長(zhǎng)時(shí)間工作?北京科技冬奧新能源汽車專家組專家，世界新能源汽車大會(huì)科技委員王朝陽院士日前在“騰訊科學(xué)WE大會(huì)”稱，其團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種全氣候電池，搭載這種電池的電動(dòng)車將在北京冬奧會(huì)上亮相。在大會(huì)期間接受記者采訪時(shí)，他表示，快充電池技術(shù)是未來飛行汽車商業(yè)化最重要的技術(shù)條件，目前預(yù)估飛行汽車會(huì)在2025年左右出現(xiàn)。
 
　　為電動(dòng)汽車造抗凍“心臟”
 
　　在冬天，低溫會(huì)讓電動(dòng)車的電池容量下降，當(dāng)溫度降到一定程度，電池內(nèi)部電解液的黏度會(huì)像蜂蜜一樣增大甚至凝固，使電池?zé)o法正常工作。王朝陽在介紹全氣候電池研發(fā)的原理時(shí)說，“低溫很活躍，高溫很穩(wěn)定”對(duì)電池來說幾乎是一個(gè)難題。他和團(tuán)隊(duì)研發(fā)出熱調(diào)控的方法，“30秒之內(nèi)給出高功率，不損害電池安全，不改變材料活性，還讓電池在極低溫度下照常工作”。
 
　　這種全氣候電池的工作原理是，在電池內(nèi)部植入一片10微米厚度的鎳箔作為發(fā)熱體。利用電池自帶的能量，再加上一個(gè)開關(guān)，就可以調(diào)控電池的活性。哪怕在零下30攝氏度的環(huán)境里凍透的電池，只需30秒就能自加熱到零度以上正常工作。
 
　　據(jù)介紹 ，與普通電池包相比，全氣候電池的重量增加不會(huì)超過1%，電池成本增加不超過5%，量產(chǎn)后成本增加可降至2%。與傳統(tǒng)外部加熱方式相比，電池自加熱技術(shù)具有升溫快速、耗能低、加熱均勻的優(yōu)點(diǎn)，能夠解決電池在極寒環(huán)境下的使用“瓶頸”問題。
 
　　王朝陽表示，全氣候電池研發(fā)成功后，在嚴(yán)寒地區(qū)連續(xù)三年進(jìn)行的實(shí)地車隊(duì)試驗(yàn)，已經(jīng)充分驗(yàn)證了其性能和壽命。這一技術(shù)已被2022年北京冬奧運(yùn)會(huì)采用，成為驅(qū)動(dòng)奧運(yùn)電動(dòng)汽車的核心技術(shù)之一。業(yè)界將全氣候電池稱為冬奧會(huì)電動(dòng)汽車的抗凍“心臟”，該技術(shù)入選2022年度汽車十大技術(shù)趨勢(shì)之一。
 
　　快充電池是飛行汽車商用關(guān)鍵
 
　　王朝陽說，電池技術(shù)的發(fā)展決定了新產(chǎn)業(yè)的崛起，而儲(chǔ)能技術(shù)更是實(shí)現(xiàn)“雙碳”的關(guān)鍵。近百年來，電池技術(shù)的改進(jìn)都來源于材料的創(chuàng)新，最新鋰離子電池技術(shù)也有30多年的歷史 。但現(xiàn)在電池技術(shù)明顯力不從心，甚至滿足不了人類的小小愿望，比如手機(jī)一周只充一次電。
 
　　除了全氣候電池外，王朝陽帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)數(shù)年研究，還發(fā)明了10分鐘快充電池、碩安電池、常溫全固態(tài)電池等新型電池技術(shù)。以快充電池為例，目前最好水平可以做到“充電10分鐘，同時(shí)使電池?fù)碛谐�過2500個(gè)循環(huán)的超長(zhǎng)壽命”。
 
　　王朝陽在采訪中說，他退休前的夢(mèng)想是“無論我住在北京的什么位置，讓私人飛行汽車在15分鐘內(nèi)把我送到辦公室”，快充電池技術(shù)也是未來飛行汽車商業(yè)化最重要的技術(shù)條件。“飛行汽車對(duì)電池的性能要求極高，高能量密度、高功率密度，而且在每次降落以后要馬上對(duì)電池進(jìn)行快速補(bǔ)能。所以我們必須要有高能量密度的快充電池，才能讓飛行汽車變成現(xiàn)實(shí)”，他說，目前預(yù)估飛行汽車會(huì)在2025年左右出現(xiàn)，第一個(gè)應(yīng)用是商用出租的飛行汽車。比如在上�？梢员ＷC10―15分鐘把你從市中心送到機(jī)場(chǎng)，然后才會(huì)出現(xiàn)私人飛行汽車，“就跟哈利 波特里拿著掃把飛行，這是人類的夢(mèng)想”。
 
　　對(duì)于目前多家車企與電池廠商聯(lián)合開發(fā)新型電池，王朝陽說：“市場(chǎng)是檢驗(yàn)科學(xué)技術(shù)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)慶期間，有用戶的體驗(yàn)是‘充電一小時(shí)，等待四小時(shí)’，只要市場(chǎng)還沒有達(dá)到快速便捷的補(bǔ)能或者仍有續(xù)航焦慮，那么仍有許多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)需要做的工作。第二，快充和長(zhǎng)續(xù)航或者高能量密度都是科學(xué)上的重大難題，真正意義上的解決方案應(yīng)該會(huì)在科學(xué)期刊上經(jīng)過充分論證，然后第三方驗(yàn)證可重復(fù)，最后才是市場(chǎng)上給出的量產(chǎn)方案，這樣比較靠譜”。
 
　　“電池和儲(chǔ)能技術(shù)，未來十年將迎來巨大的創(chuàng)新機(jī)會(huì)，發(fā)明創(chuàng)新才剛剛開始”，王朝陽在采訪中表示。

(責(zé)任編輯：子蕊)