现在的电动汽车续航里程500公里,电池系统能量密度为160Wh/kg,如果在不改变其他条件的情况下,电池系统的能量密度至少翻一倍才能实现续航里程1000公里的目标。
这几乎是一个不可能完成的目标,
国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组专家肖成伟曾放言,三元锂离子目前已经看到能量密度的“天花板”了,高镍材料、碳硅负极的锂电池单体能量密度最高应该在300Wh/kg左右,正负不超过20Wh/kg。
按照国家动力电池技术路线图的规划,2020年锂离子电池的单体能量密度目标为350Wh/kg,从目前的动力电池技术来看,肖成伟认为这一目标可能无法达到。
现在更高能量密度的电池只能依托于811电池了,但是这类电池的安全问题还没有得到彻底解决,距离大规模应用还有一段距离,况且从目前搭载了811电池的车型电池系统能量密度来看,能量密度最高为182.44Wh/kg,不过这款车的续航里程也只有450公里。
目前,我国新能源汽车市场上的纯电动汽车所搭载的动力电池,大多数为三元锂材料和磷酸铁锂材料电池。尽管相比铅酸和镍氢电池,能量密度已经有了极大的提高,但是依然难以打消消费者的里程焦虑困扰。
毫无疑问,动力电池技术瓶颈在很长一段时间内,阻碍了新能源汽车产业化进程。
那么,锂离子电池密度究竟还能不能再提高了?
无论是三元锂材料电池还是磷酸铁锂电池,基本都由四大关键部分组成,即正极、负极、电解液和膜。现在基于这四种组成部分的锂电池,再提高能量密度并做到产业化应用,可能性不大。
一项新技术从实验室走向应用,往往要经历很多年的时间。
前面说了很多关于电池能量密度的事,但影响动力电池性能的不仅仅是能量密度一个指标,还有动力电池的功率密度、安全性、一致性、循环寿命等多种因素,在众多指标和成本之间找到一个产业化应用的平衡点,才是支撑新能源汽车发展的关键。
不过要想让电动汽车续航里程达到1000公里,仅靠锂离子电池或许难以实现,不过在可见的未来,氢燃料电池车或许可以实现。
丰田全新Mirai过改善燃料电池系统的性能以及增加氢气存储的容量,可实现30%续航里程的增加,也就是650公里,按照丰田此前的规划,到2025年将实现1000公里的续航目标。