鋰電技術(shù)問(wèn)鼎諾獎(jiǎng) 電池革命如何重新“定義”汽車,？
發(fā)布日期： 2019-12-04 供稿：中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng)
編輯：吳楠 審核：王征 閱讀次數(shù)：原文標(biāo)題：鋰電技術(shù)問(wèn)鼎諾獎(jiǎng) 電池革命如何重新“定義”汽車,？
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電池,，已經(jīng)深入到人們生活的方方面面,。其中,，問(wèn)鼎2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的鋰電技術(shù)已在電動(dòng)汽車,、手機(jī),、筆記本電腦等領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭,。目前，我國(guó)的新能源汽車市場(chǎng)保有量和增量已經(jīng)成為世界第一,，電動(dòng)汽車的“油箱”備受關(guān)注,。那么,，電池技術(shù)將如何推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，讓人們的出行更加便捷,、安全,？
12月3日，以“電池革命如何重新‘定義’汽車”為主題的“科學(xué)麻辣燙”第四期活動(dòng)在北京舉行,，本次活動(dòng)由中國(guó)科協(xié)調(diào)宣部主辦,，中國(guó)科技新聞學(xué)會(huì)、光明網(wǎng),、北京理工大學(xué)承辦,，活動(dòng)邀請(qǐng)北京理工大學(xué)材料學(xué)院教授陳人杰、北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院教授何洪文,、全國(guó)廢棄化學(xué)品處置標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)委員林曉三位專家與媒體一起探討電池革命對(duì)汽車領(lǐng)域發(fā)展的影響,。
電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航能否更持久？
“出不了遠(yuǎn)門”,，電動(dòng)汽車的續(xù)航問(wèn)題一直困擾用戶,。陳人杰表示，科學(xué)家一直在致力于提升電池“電力”,，開(kāi)發(fā)具有更高能量密度的電池體系,。從鉛酸電池、鎳鎘電池再到現(xiàn)在的鋰離子電池,，電池材料不斷變化,，電池的能量密度不斷提高。 “和現(xiàn)有的鋰離子電池相比,，鋰硫電池的能量密度可以做得更高,。” 陳人杰稱,，目前其研究團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)高性能電池體系,，利用新的材料，提升電池的能量密度,、循環(huán)性能,、功率特性和安全性等。 除了利用新材料,，還可以通過(guò)電池的充放電管理讓電池更持久,。何洪文表示,，動(dòng)力電池系統(tǒng)的性能不僅取決于單個(gè)電池的性能,，鑒于動(dòng)力電池組具有的“木桶效應(yīng)”和充放電末期具有的“掃帚效應(yīng)”，加強(qiáng)對(duì)動(dòng)力電池組的能量,、安全,、耐久性管理也很重要,。 何洪文提出，基于模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)是對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)管理狀態(tài)量進(jìn)行估計(jì)的常用方法,，通過(guò)建立電池的高精度模型,，采用先進(jìn)的估計(jì)算法并引入狀態(tài)反饋修正，可以有效保證電池狀態(tài)量的估計(jì)精度,。
電動(dòng)汽車的電池能否更安全,？
車輛電池著火的消息時(shí)常見(jiàn)諸報(bào)端，電池的安全性也是消費(fèi)者關(guān)心的問(wèn)題,。 “雖然電動(dòng)汽車暴露出一些安全隱患,，但可以從安全的動(dòng)力電池材料體系、動(dòng)力電池的安全管理方面解決問(wèn)題,?！?何洪文稱，我國(guó)已率先建立了新能源汽車的三級(jí)監(jiān)管平臺(tái),，有了很好的一手?jǐn)?shù)據(jù)積累,。目前行業(yè)內(nèi)也正在從動(dòng)力電池安全風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估、異常性能單體的預(yù)警管控以及整車的安全防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等多方面構(gòu)建安全保障體系,，完善電動(dòng)汽車的安全性能,。 “鋰離子電池易燃主要和電解液有關(guān)?！?陳人杰表示,，現(xiàn)在電池的制造工藝、生產(chǎn)過(guò)程的安全管理等方面已經(jīng)有了很大提升,，但是依然使用液態(tài)電解質(zhì),，未來(lái)可以研發(fā)固態(tài)的電解質(zhì)體系，提升電池的安全性,。 陳人杰認(rèn)為,，改進(jìn)電池的安全性可以從兩方面入手，一方面是電池材料的優(yōu)化和改良入手,，另一方面是對(duì)電池的結(jié)構(gòu)和制備工藝進(jìn)行改進(jìn),。 “大數(shù)據(jù)、云管控,、智能化為完善動(dòng)力電池的安全管理提供了新抓手,。” 何洪文表示,，通過(guò)安全的電池材料體系升級(jí)再輔以智能化的動(dòng)力電池管理可以進(jìn)一步完善動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全性能,。
如何應(yīng)對(duì)到來(lái)的電池報(bào)廢潮？
隨著越來(lái)越多的電動(dòng)汽車投入市場(chǎng)，廢舊電池的處理成為難題,，快速發(fā)展的新能源行業(yè)也迎來(lái)電池的報(bào)廢潮,。“2018年我國(guó)報(bào)廢電池達(dá)6000噸左右,，三年后的數(shù)據(jù)會(huì)達(dá)到20-30萬(wàn)噸,，這對(duì)工業(yè)解決方案的要求特別迫切?！绷謺员硎?，報(bào)廢電池留在城市中會(huì)有污染和安全風(fēng)險(xiǎn)，必須把報(bào)廢電池資源回收回來(lái),，解決掉風(fēng)險(xiǎn),。 過(guò)去的十年中，電池的價(jià)格已經(jīng)降了至原來(lái)的十分之一,，這意味著電池材料中的金屬價(jià)格已經(jīng)很接近電池成本價(jià)格,。林曉表示，通過(guò)電池的回收,，可以基本實(shí)現(xiàn)盈利,，但目前還需要探索更加成熟的工業(yè)解決方案。鋰離子電池的回收技術(shù),，在常規(guī)的消費(fèi)領(lǐng)域已經(jīng)有了,，但動(dòng)力類電池的材料和系統(tǒng)不一樣，需要更多的研發(fā)來(lái)解決問(wèn)題,。 “廢舊電池的處理不應(yīng)再走先污染后治理的老路,。”陳人杰表示,，電池在設(shè)計(jì)制造源頭要選擇一些對(duì)環(huán)境非常友好的綠色電池材料,，同時(shí)要兼顧電化學(xué)性能，構(gòu)筑綠色電池體系,，通過(guò)再設(shè)計(jì),、再利用、再回收,，真正達(dá)到電池的綠色指標(biāo),。 “車輛電動(dòng)化是國(guó)際公認(rèn)的發(fā)展趨勢(shì)?！焙魏槲恼J(rèn)為,，電池的技術(shù)革命一直在路上，汽車性能提升導(dǎo)向?qū)π滦碗姵氐男枨笠苍诓粩嗟靥岣?，將推?dòng)電池技術(shù)及其系統(tǒng)集成,、管理控制發(fā)生新的變化,。
“科學(xué)麻辣燙”活動(dòng)是中國(guó)科技新聞學(xué)會(huì)與光明網(wǎng)打造的科學(xué)家與媒體對(duì)話的全媒體平臺(tái)，活動(dòng)聚焦科技前沿話題,、熱點(diǎn)事件,，邀請(qǐng)專業(yè)學(xué)會(huì),、知名科學(xué)家,、科普專家與主流科學(xué)媒體編輯、記者面對(duì)面,，解疑釋惑,、回應(yīng)關(guān)切。本期活動(dòng)吸引了三十余家媒體記者參會(huì),，光明網(wǎng),、新浪科技、今日頭條客戶端等對(duì)活動(dòng)進(jìn)行了同步直播,。
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