自2010年開始，關於電動汽車元年到來的預測就沒有斷過，但續航低、充電慢等問題一直得不到解決。日前，電池終於有了突飛猛進的發展，這些電池技術會徹底治好你的續航焦慮症，充滿一次電至少跑2000公裡，真香！
說起「電池」一詞你最先想到哪個品牌？不少人會想到三星。三星Galaxy Note7上市一個月就發生了三十多起電池爆炸和起火的事故，吹了三四年的石墨烯電池至今也沒能量產。自2010年開始，關於電動汽車元年到來的預測就沒有斷過，但續航低、充電慢等問題一直得不到解決。直到最近的幾個月時間，電池終於有了突飛猛進的發展，各品牌各研發團隊可謂「八仙過海各顯神通」，這些電池技術會徹底治好你的續航焦慮症，充滿一次電至少跑2000公裡，真香！
1.超級快充——石墨烯電池
石墨烯是一種由碳原子組成的六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，以其優異的光學、電學、力學特性被稱為革命性材料。5月13日，廣汽新能源對外宣稱，基於三維結構石墨烯（3DG）材料的「超級快充電池」將在年底搭載於實車上，並由廣汽新能源Aion車型使用相關技術成果。
廣汽新能源早在2014年便開啟了對石墨烯技術的研發，6年間逐步掌握了具有自主智慧財產權的三維結構石墨烯材料的製備和應用技術，現已完成電芯、模組、電池包樣件的測試工作。在實車測試中，石墨烯電池僅需8分鐘就可以將空電池充電至85%，且電池壽命和安全性均已達到使用標準。希望廣汽新能源能夠說到做到，將這一久違的黑科技儘快投入量產。
2.獨特結構——刀片電池
3月29日，比亞迪發布了一款結構獨特的「刀片電池」，王傳福在發布會上表示：「『刀片電池』將把『自燃』這個詞從新能源汽車的字典裡徹底抹掉。」顧名思義，刀片電池讓電芯像「刀片」一樣堆疊在電池包裡面，使得空間利用率比傳統電池提高了50%左右，雖為磷酸鐵鋰電池，卻在續航裡程上比肩三元鋰電池。此外，「刀鋒面」擁有與生俱來的超高強度，不容易發生彎折。
關於刀片電池不會自燃這一優點，通過一組針刺試驗便可直觀了解。目前應用最廣泛的三元鋰電池，在鋼針刺穿後表面溫度瞬間超過500℃並開始劇烈燃燒；而續航稍弱、穩定性更高的傳統磷酸鐵鋰塊狀電池，針刺之後雖無明火但有煙，表面溫度也達到了200℃-400℃。而刀片電池在針刺後無明火、無煙，電池表面溫度維持30℃-60℃左右，就連放置在表面的雞蛋也絲毫無損。刀片電池已經隨著比亞迪漢在歐洲首發，並將於6月在國內上市。
3.價格親民——無鈷電池
相比於鋰離子電池中的其他元素而言，鈷（Co）元素是非常短缺的，鈷價更是在2017年便突破了40萬元/噸天際。所以在保證電池穩定性的情況下，用的鈷越少，成本也就越低，而目前市場上所看到的811（鎳、鈷、錳（鋁）元素比例為8：1：1）三元鋰電池的配比已經是極限。今年2月，特斯拉透露了將使用無鈷電池的消息，立馬造成了鈷材料市場股價的大跌。5月11日寧德時代也明確表示，將對特斯拉供貨並將合作擴展至海外，正在自主研發無鈷電池等。
事實上早去年7月9日，蜂巢能源召開的產品發布會上便已發布了「全球首款NMx無鈷電池」。目前蜂巢能源的無鈷材料已完成百公斤級試產，採用該無鈷材料的電芯產品同步開發中，能量密度達到240-245Wh/kg。此外，蜂巢能源還採用了疊片式的電芯形狀和結構，使得能量密度提升5%、循環壽命提升10%、成本降低5%。蜂巢能源將在5月18號舉辦名為《無鈷，芯未來》的線上發布會，非常值得期待。
4.加倍儲能——鋰硫電池
車用動力電池的平均能量密度只有200Wh/kg，達到240Wh/kg則算得上是極高了，在這一瓶頸多年無法突破之後，鋰硫電池出現了。2018年10月，日本海軍「蒼龍」級潛艇「應龍」號服役，以柴油機+鋰硫電池為動力，其中鋰硫電池能量密度驚人地達到了500wh/kg。該潛艇裝載電量近1萬度，擁有複合散熱技術，鋰硫電池具備快速充放電功能，是全球首款「新能源技術軍用化」的潛艇。值得一提的是，該潛艇核心技術全部是由豐田、湯淺、東芝、三菱等供應商提供的，與新能源技術民用化有著不可分割的關係。
來自英國的OXIS能源公司近日宣布，將與巴西的開發公司CODEMGE一起合作，在巴西建立世界上第一座鋰硫電池工廠。按照OXIS能源公司的計劃，第一階段租用約20，000平方米的土地，實現每年生產500萬個鋰硫電池，每年總產能或不超過幾百兆瓦時。OXIS能源公司表示，所生產的鋰硫電池能量密度將不低於400 Wh/kg，目標應用包括航空、國防、電動汽車和船舶等。
鋰硫電池的理論能量密度可以超過1000Wh/kg，若技術成熟後大規模搭載於民用汽車上，2000公裡的續航裡程也是非常容易達到的。
5.全新工藝——鈦、錳顆粒研磨製作電極
在目前的大部分研究中，往往都是通過新化學元素或新結構獲得更好的電池，但很少有人想到生產工藝不僅可以提高效率，更能代替電極中的鈷和鎳。近日，日本橫濱國立大學研究人員在一個看似簡單的銑削過程中，發現了全新的結論。
目前所使用的電池的最大問題是交換速度太慢，研究人員意識到粒子的大小可能是原因之一，因此決定通過機械工藝將鈦和錳顆粒研磨成納米級。用這些納米級粒子製成的電極展現出了極強的電子和鋰離子交換特性，有助於電池容納並配送更多的電荷，同時對電池壽命也沒有負面影響。研究團隊負責人藪內直樹教授表示：「鈦和錳都是豐富的元素，這意味著我們可以做到更高的成本效益，而無需用當前電動汽車所用的鎳和鈷離子以及用這些元素製成的高性能電極材料。」
如果鈦和錳真能有效地替代電池中的鈷和鎳，將極大地降低電池原料的供應壓力，希望這項研究可以順利進行。
6.自然環保——海水電池
目前全球主要的鋰金屬原材料都是從富含鎂和鉀的鹽水中提煉出來的，而鋰鹽的過濾和提純則需要耗費大量水資源。含有有毒化學物質的鋰礦廢水會重新滲透到生活用水系統當中，影響地下水、農業灌溉、人畜飲用水資源等，鈷、鎳等重金屬所帶來的危害則更大。
不久前，IBM的科學家們設計出了一種全新的電池，這種電池的主要成分是海水中的礦物質，不僅原材料容易獲取，更不會對生態環境造成破壞。在IBM目前的測試中，空電池只需不到5分鐘就能達到80%的充電狀態，再加上原材料價格相對較低，快速充電、低成本電動汽車的目標將有可能通過這種全新的電池實現。IBM表示，目前已經開始與包括梅賽德斯-奔馳在內的其他幾家公司合作推進這項技術。除了環保以外，這一技術同樣有助於消除電池生產中對重金屬的依賴，有著巨大的潛力。
7.「真」新能源——氫燃料電池
電池只是一種儲能技術，它所儲存的電力仍然來自現有電網。如果發電廠的電力源頭不是來自清潔能源（水電、風能、核能等）而依然是火電的話，電動汽車相較於燃油汽車其實只是換了一種排放形式而已。而如果非要將電池叫做「新能源」的話，那麼目前似乎只有氫燃料電池無愧於這一稱呼。氫燃料電池不存在排放問題，氫氣和空氣中的氧氣在相對低溫的環境下完成反應，反應產物只有水，效率能夠達到60%以上，且加滿氫僅需4分鐘左右與燃油車無異。
寶馬在2011年與豐田共同籤署了合作備忘錄，2013年開始攜手研究氫燃料電池技術。2019年，寶馬在法蘭克福車展上正式發布了基於X5打造的i Hydrogen NEXT車型，該車採用氫燃料電池作為動力系統，更是對寶馬與豐田合作成果的展示。不久前，寶馬公布了i Hydrogen NEXT的動力總成，集成式電驅單元來自現有的寶馬第五代eDrive，續航裡程將不亞於豐田Mirai的483km。
有預測表明，2020年底全球加氫站保有量將超過435座，2025年則有望超過1000座，氫燃料電池也許才是最終勝出的那一個「真」新能源。
看完這一系列的研究成果，特別是出身軍工能跑2000公裡的鋰硫電池之後，相信許多和我一樣原本戴著「有色眼鏡」的朋友們，可能會對汽車電動化這個趨勢重拾一些信心。2020年能否成為電動汽車元年？讓我們拭目以待。（本文圖片來自網絡）
（來源：新浪汽車）