电池深入人们生活的各个方面。 其中,鼎2019年获得诺贝尔化学奖的锂电气技术在电动汽车、手机、笔记本电脑等领域占据首位。 目前,我国新能源汽车市场的持有量和增长量已经居世界第一,电动汽车的“油箱”备受瞩目。 那么,电池技术如何促进汽车产业的进步,使人们的移动更加方便、安全呢?
《科学麻辣热》第四期活动现场周烽摄
北京理工大学材料学院教授陈人杰周烽摄
北京理工大学机械与车辆学院教授何洪文周烽摄
全国废弃化学品处置基准委员会委员林晓周烽摄
12月3日,“电池革命如何“定义”的汽车”主题“科学麻辣热”第四期活动在北京举行,此次活动由中国科协宣传部主办,由中国科技新闻学会、光网、北京理工大学承办,活动由北京理工大学材料学院教授陈人杰、 北京理工大学机械与车辆学院教授何洪文、全国废弃化学品处置标准委员会委员林晓三位专家联合媒体应邀探讨电池革命对汽车领域发展的影响。
电动汽车的寿命会更长吗?
“不能远行”,电动汽车的续航问题一直困扰着用户。 陈人杰表示,科学家致力于提高电池“电力”,正在开发能量密度更高的电池系统。 从铅电池、镍镉电池到目前的锂离子电池,电池材料不断变化,电池能量密度不断提高。
陈人杰表示:“与现有的锂离子电池相比,锂硫电池的能量密度更高”,目前该研究小组正在开发高性能电池系统,利用新材料提高了电池的能量密度、循环性能、电力特性和安全性等。
不仅仅是利用新材料,通过电池的充放电管理还可以使电池更加持久。 何洪文表示,电池系统的性能取决于各个电池的性能,从电池两端充放电末期开始利用安全约束管理和中期能源最大化是提高电池持续性的有效策略。
何洪文提出,基于模型和数据驱动方法,建立了电池的高精度模型,采用先进算法引入状态反馈,能够保证电池状态的精度。
电动汽车的电池更安全吗?
车辆蓄电池着火的消息屡次被报道,蓄电池的安全性也是消费者关心的问题。
“电动汽车虽然暴露了安全问题,但从安全动力电池材料系统、动力电池安全管理方面可以解决问题”何洪文说,中国已经成立了新能源汽车三级监控平台,可以进行数据分析,构建安全保障体系。
“锂离子电池的易燃程度主要与电解液有关。 陈人杰表示,目前在电池制造技术、生产过程安全管理等方面有了大幅度的提高,但使用液态电解质,将来可以开发固体电解质系统,提高电池的安全性。
陈人杰认为,改善电池安全性从优化和改进电池材料开始,同时改善电池结构和制造工艺。
“大数据、云管理、智能化为改善电力电池安全管理提供了新线索”何洪文表示,数据存储通过改进电池材料系统,可以完善更安全的电力电池系统。
如何应对到达的电池废弃潮?
随着越来越多的电动汽车投入市场,废电池的处理成为难题,快速发展的新能源行业也迎来了电池的废弃潮。 “2018年我国报废电池达6000吨左右,3年后数据达20-30万吨,对工业解决方案的要求尤为迫切”,林晓表示,废旧电池留在城市有污染和安全风险。 必须回收废弃电池资源,解决风险。
在过去十年里,电池价格下降了十分之一。 这意味着电池材料的金属价格接近电池的成本价格。 林晓表示,回收电池基本上可以实现效益,但现在需要探索更加成熟的工业解决方案。 锂离子电池的回收技术在普通消费领域已经存在,但由于动力系统电池的材料和系统不同,更多的研究开发需要解决问题。
“废电池的处理,不应走受污染后管理的老路。 陈人杰表示,电池在设计制造源上选择环境友好的绿色电池材料,同时考虑到电化学性能,建立绿色电池系统,再设计、再利用、再回收,真正要达到电池的绿色指标。
“车辆电动化是国际公认的发展趋势。 何洪文认为,电池技术革命一直在路上,汽车的使用正在提高对新型电池的需求,电池技术、车辆和系统将发生新的变化。
“科学麻辣热”活动是中国科技新闻学会与光明网组建的科学家和媒体对话的全媒体平台,活动着重于科技前沿话题、热点事件,专业学会、着名科学家、科普专家和主流科技媒体编辑、记者会面,解除困惑,回应关注。 本次活动共有30多名媒体记者参加,光明网、新浪科学技术、今天的顶尖客户等同时实况转播。
[ 责任篇:宋雅娟 []