美國公司五分鐘搞定電動汽車充電續航焦慮
一家美國的初創公司研發出了一種性價比高的技術,僅需 5 分鐘就能將鋰電池完全充滿。
爲了滿足電動汽車(EV)市場的需求,總部設在達拉斯的 Solidion 研發出了一種獲得專利的系統,能夠在各種氣候環境下實現快速充電。
該系統採用了基於石墨烯的散熱器。在充電前或者充電過程中能夠迅速給電池加熱,與此同時,在放電期間,集成的冷卻系統會啓動,以防止過熱。
據該公司所言,這項技術能夠在任何天氣狀況下實現電動汽車的快速充電,尤其克服了當前電池在寒冷氣候中的限制。Solidion 計劃在 2 至 3 年內將其商業化。
爲了和內燃機汽車(ICEV)競爭,電動汽車的快速充電必須不受天氣影響,並且所需時間跟給汽油動力汽車加油大致相同。
不同季節和地理區域的溫度變化,可能會讓電動汽車電池的快速充電變得困難,因爲它們的反應可能差別很大。
北歐的大部分地區以及美國一半的地區,冬季平均氣溫低於 0°C。目前任何電動汽車的電池在低溫下都無法快速充電。
據該公司稱,爲解決電動汽車市場對全天候快速充電的迫切需求,其技術團隊已開發並獲得專利了一種方法,能夠在不損害電池完整性的情況下對電池單元或電池組進行快速充電。這種策略能讓電池安全運行,避免熱失控問題。
爲此,Solidion 系統採用了一個石墨烯基的散熱器,它能有效地把電池的熱量轉移出去,在充電前或充電期間給電池加熱。
石墨烯在這方面效果極佳,其熱導率達 5300 W/m-K,遠超銅(410 W/m-K),而且重量還輕四倍。
當電池處於使用狀態,例如爲電動汽車供電時,系統會切換到冷卻模式,將電池的熱量轉移出去以防止過熱。散熱器把多餘的熱量引向冷卻系統,實現有效的溫度控制,保護電池性能。
Solidion 的系統在充電時會自動切換至加熱模式,使用時則自動切換到冷卻模式,以此確保在各種溫度下都能安全、快速地充電。
爲解決預計於 2028 年出現的 140 萬噸/年的石墨缺口問題,Solidion 還開發了一種經濟高效的工藝,從可持續的來源(包括生物質和回收材料)生產陽極級石墨。
該公司希望通過實施其可持續石墨製造計劃,讓美國躋身全球石墨生產商的前十之列,最終目標是成爲全球領導者。
Solidion 專注於固態電池和高容量陽極。其兩條主要產品線是三種固態電池和爲提高產量而準備的改良型陽極材料。
它們包括第一代富硅鋰離子電池、第三代鋰硫電池和第二代無陽極鋰金屬電池。每種類型的電池都採用不同的固體電解質,這種電解質很容易由聚合物或聚合物/無機複合材料合成。
Solidion 的固態電池能夠快速投入市場,因爲它們與當前的鋰離子生產設施兼容。此外,它們的設計增加了電動汽車的續航里程,提高了安全性,降低了每千瓦時的費用,並使用了新型陰極,有可能用更便宜的金屬(如硫)替代較昂貴的金屬(如鎳和鈷)。
隨着這些發展,Solidion 希望提供更安全、更具拓展性和價格更合理的電池,來適配下一代電動汽車技術。