低成本、无里程焦虑的热调控电池，让电动汽车走进千家万户
来源： 日期：2021-01-19
继“全气候电池（ACB）”、“十分钟充好电池（FCB）”、“硕安电池（SEB）”之后，美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳院士团队联合科技公司EC Power在动力电池领域又取得了突破性进展，该团队发明了一种热调控磷酸铁锂电池（TMB），可以满足电动汽车大规模普及的需求：低成本、无里程焦虑、超安全、长寿命、全气候。该成果于2021年1月18日发表于能源领域世界最顶级期刊《自然•能源》(Nature Energy)。
电池成本2.5万、无里程焦虑、百公里加速3秒内
续航里程焦虑是公认的电动汽车最大痛点。多年来，业界一直致力于提高电池的能量密度并且增加电池包的容量以提高续航里程，有些车企甚至推出100kWh以上的电池包，由此不得不接受电池包增大带来的重大挑战：成本增加。按照当前三元电池每瓦时1元估算，一辆100kWh汽车电池成本就高达10万元。
王朝阳团队另辟蹊径，提出了一种既消除里程焦虑又让电动汽车低成本的解决方案。通过快速补能缩小车载电池包和选用成本低廉的磷酸铁锂材料，使每辆电动汽车的电池成本低至2.5万元。40kWh的电池包单次充电续行300公里，10分钟充好，满足所有的出行需求，彻底消除了里程焦虑。相比之下，高比能电池若要消除里程焦虑，电池包必不小于60kWh，单位成本则需要降低至每瓦时0.42元才能达到车载电池二万五。
热调控电池具有三大核心点：1）电池包小型化和采用磷酸铁锂材料；2）主动温度调控使电池工作在60oC；3）负极采用大粒径石墨材料。
高功率、高安全、长寿命、全气候、无热管理系统
除了成本优势外，热调控电池还具备多个优点。高功率：60oC工作使得40kWh热调控电池最大输出功率300千瓦，百公里加速达到3秒之内。高安全、长寿命：由于采用大粒径石墨负极和低电压非燃电解质，该电池拥有最高的安全性，并且电池寿命达到320万公里。全气候：工作性能不受环境温度的影响，从而解决了磷酸铁锂材料低温性能差的致命点。无热管理系统：工作在60oC的热调控电池无需冷却系统：无液，无泵，无泄漏。因此，热调控电池满足了大众市场上电动汽车对电池的所有需求，具有广泛的应用前景。
王朝阳团队目前在开发的第二代热调控电池，有望2年内突破车载电池成本一万五，进入量产。
附：《Nature Energy》是能源领域世界最顶级的期刊，影响因子达到46.5。
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