锂离子电池的未来，沃尔沃如何充分发挥其潜力

花仙子汽车资讯 2024-08-18 206

锂离子电池已经存在了很长时间，但现在很明显，化学成分的变化和汽车中电池组件的重新思考将带来巨大的改进。

沃尔沃的第一代电池使用双层标准化模块，镍基阳极（正极）的镍含量已经提高，钴的使用量已经减少；正在研究如何通过添加硅来改善石墨基阴极（负极）的能源密度，沃尔沃希望这些改进将使第二代电池在2024年推出时能源密度超过700Wh每升。

下一步将引入更多新材料，包括纯锂阳极——锂离子电池发展的圣杯，纯锂阳极的发展一直以来都是不可能的，因为锂金属阳极上会形成树枝状的“树突”，最终短路电池，沃尔沃称，如果实现纯锂阳极，能源密度将达到1000Wh每升，接近实用的固态电池。

这一成果归功于沃尔沃的新瑞典电池开发合作伙伴Northvolt，该公司今年早些时候收购了硅谷初创公司Cuberg，后者拥有锂金属电池技术，原本用于航空领域。

Cuberg的新电解质防止了锂金属阳极的问题，声称这种技术可以将电池容量和续驶里程提高70%，将出现在沃尔沃电动汽车中，预计在这个十年中期实现。

沃尔沃目前的标准化模块电池将被替换为提供平整地板的电池，然后在第三代中，电池将不再是“盒子里的盒子”，而是汽车地板结构的一部分，为了实现这一点，棱镜电池将被封装在铝制壳中，然后粘合成一个密封的单元。

其他改进，如内部电阻的减少和电池热管理的改善，以及800V架构，预计将使得10-80%充电时间缩短到只有15分钟左右。

沃尔沃认为，质量已经达到如此高的水平，以至于模块替换（已经非常罕见）的需求将几乎不存在，电池与汽车结构的集成预计将减少重量，使得整个汽车能源密度再增加20%，进一步提高续驶里程到550-590英里之间。

电池已经在Northvolt的15GW年产能工厂中生产，该工厂每年可以生产 enough电池，供150,000辆汽车使用，合作伙伴计划建立一个新的50GWh工厂，每年可以生产 enough电池，供500,000辆汽车使用。

沃尔沃认为，这些产量加上矿物和化学元素的回收，将使得电动汽车的成本降低到等同于同等级燃油汽车的水平，预计在这个十年中期实现，回收和使用100%可再生能源生产也将使得电动汽车成为可持续发展的选择。