在考慮購買電動汽車時,有兩個問題常常令潛在買家望而卻步:續航里程和電池安全。依靠更安全的固體電解質的固態電池,一直被認爲有望降低起火風險並延長續航里程。然而,儘管經過多年的研發和投資,這些新一代電池仍未成爲現實。
對於大舉押注這項新技術上的全球電池製造商來說,由於該行業利潤空間被壓縮而且發達市場電動汽車銷售成長放緩,剩下的時間已經不多。一個解決安全擔憂的臨時解決方案可以提供一個有利可圖的機會,同時爲他們爭取更多時間。
電動汽車電池起火的恐懼常常被批評者放大。數據顯示,與汽油車或混合動力車相比,電動車起火的可能性要小得多——根據美國國家運輸安全委員會的數據,每售出10萬輛電動車中就會發生25起火災,而汽油車則爲1530起。
但是,當鋰離子電池起火時,其破壞性會更大——燃燒溫度更高,火勢升級迅速,並釋放有毒氣體——讓人們感覺風險更高。最近發生的一些備受矚目的事故加劇了人們的擔憂,如去年年底在南韓發生的一輛停放著的賓士電動汽車起火事件,該車使用的是中國製造商孚能科技生產的電池。這場大火燒了8個小時才被撲滅,並損毀了停放該車的車庫中的其他約880輛汽車。
固態電池被認爲是一種更安全的替代方案,特別是在正面碰撞等高衝擊場景中。它們含有不易燃的固體電解質材料,而不是目前更廣泛使用的電池中的易揮發有機液體電解質。一些汽車和電池製造商已經開始測試原型產品並建立試生產線。
但在短期內,大規模生產可能具有挑戰性。此類電池中使用的材料更加昂貴。新的生產設施需要大量投資,這對於一個利潤已經很微薄的行業來說尤其艱難。已有數十年發展歷史並具備規模經濟優勢的鋰離子電池,對這項新技術在成本上競爭構成了巨大障礙。
在此期間,我們不妨看看電動車火災最可能在什麼情況下發生,從而找出可以改進的地方。根據研究機構EV FireSafe的數據,從2010年到去年6月底,全球4000萬輛電動車(包括插電式混合動力汽車)共發生511起電動汽車火災。數據顯示,在已查明原因的火災中,碰撞和道路碎片所佔比例最大。
這表明,改進電動汽車的底盤結構,採用在碰撞時能更大限度吸收衝擊的設計和材料,可以幫助提高當前鋰離子電池的安全性,而無需對現有電池技術進行徹底改造。
全球最大電動汽車電池製造商寧德時代就是採用這種策略的公司之一。它最近的工作重點是重新設計電動底盤——作爲電動汽車基礎的四輪平板滑板式平臺。其目標是透過爲電池增加保護性功能(如在碰撞發生後0.01秒內斷開電路並釋放剩餘能量)以及在底盤中使用潛艦級高強度鋼來降低起火風險。據該公司稱,在以時速120公里進行的碰撞測試中,其新設計經受住了正面撞擊而沒有起火。
對於電池製造商來說,能夠在單個封裝中提供這些功能還有一個額外的好處。電動汽車的滑板式底盤將包括電池、電動馬達和控制器在內的重要部件整合到一個基礎結構中。這可以簡化製造流程,降低成本,並加快新車型的推出速度。同時,它還將目標市場擴大到了希望更快進入電動汽車市場的汽車製造商和新創企業。
固態電池重塑電動汽車市場的潛力依然明顯。但是,比預期更長的研發時間給電池製造商增加了壓力,迫使他們在此期間尋求其他收入來源。隨著主要市場的銷售成長持續放緩,與安全相關的改進將成爲推動下一階段電動汽車普及的關鍵差異化因素。
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