充电韶光长、用车本钱高，电动车靠谱吗？冬天驾驶电动汽车，续航能力明显降落，有好的办理办法吗？报废电池可以无害化处理吗？电池技能革命正对汽车领域产生深刻影响，如何让它为便捷、安全出行保驾护航，专家为您答疑解惑。
电池，已经深度融入人们生活的方方面面。个中，问鼎2019年诺贝尔化学奖的锂电技能在汽车、手机、条记本电脑等领域广泛运用。目前，我国新能源汽车市场保有量和增量双双位居天下第一，电动汽车的“油箱”备受关注。那么，电池技能将如何推动汽车家当的进步，让人们出行更加便捷、安全？在中国科协近日推出的“科学麻辣烫”活动上，3位专家聚首，共同磋商电池革命对汽车领域发展的影响。
电池革命是否到来？
提及电池，很多人的第一印象不过是生活中“微”不敷道的电子配件。起初，科学界也把电池归为电子元器件种别加以研究开拓。而随着电子产品快速遍及，人们对能源的需求日益增大，电池的地位水涨船高。
“上世纪，传统化石能源的无序发展和利用导致环境污染严重，新型清洁能源和大规模储能系统成为当前新的发展热点，须要具有优秀电化学性能、绿色环保、价格低廉的二次电池来构建‘电力银行’。”北京理工大学材料学院教授陈人杰见告，二次电池是新型清洁能源交通的核心技能，5G移动通讯、航空航天等领域都对其安全性、能量密度、环境适应性等性能提出更高哀求。
“出不了远门”。生活中，电动汽车的续航问题时常困扰用户。实在，科学家一贯致力于提升电池“电力”，从铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池，再到现在的锂离子电池，通过理论打破、材料创新，电池的能量密度一贯不断提高。“与现有锂离子电池比较，锂硫电池的能量密度可以更高。”陈人杰先容，目前他和研究团队正针对电池能量密度、循环性能、功率特性和安全性等方面逐一提出改进思路和研究策略，希望通过材料的改造真正开拓出更优性能的锂硫二次电池体系。
电池革命仅仅发生在材料领域吗？答案显然是否定的。通过合理、高效的充放电管理也能让电池利用更加持久。“动力电池系统的性能不仅取决于单个电池，鉴于其具有的‘木桶效应’和充放电末期的‘扫帚效应’，加强对动力电池组的能量、安全、耐久性管理也很主要。”北京理工大学机器与车辆学院教授何洪文表示。
而伴随着锂电池技能进步，以及整车、电机、电池和电控技能不断完善，使得高性能、长里程电动车成为可能。“长续航里程设计是目前电动汽车性能升级的特色之一。”何洪文举例，北汽纯电动车续航里程由最初的140公里升级到目前的500公里以上，续航里程对电动汽车来说已不是问题。
电动汽车值得买吗？
如今，穿梭在大街小巷的绿牌车越来越多，而与新能源汽车市场一同成长的，还有不雅观望者的疑问。
电动汽车充电韶光长？专家表示，技能创新也在推动完善汽车充电方案。不仅有慢充、快充、无线充电等多样化充电办理方案，"大众年夜众还能通过“换电”的办法实现能源快速补充，有效提升电动汽车驾驶体验。
电动汽车本钱高？何洪文不这么认为。他说，“电动汽车的售价可能偏高，但从汽车的购置本钱、利用本钱和维保本钱等全生命周期综合成本来看，以10年为单位打算可以得出：电动汽车的全生命周期本钱比传统汽车还要节省约10%”。
还有消费者最关注的安全问题。车辆电池着火时时见诸报端，电动汽车还能让大家放心购买吗？“虽然电动汽车暴露出一些安全隐患，但可以从安全的动力电池材料体系、动力电池的安全管理方面办理问题。”何洪文说，我国已率先建立新能源汽车三级监管平台，积累了充分的一手数据，努力完善电动汽车的安全性能。
“个中，改进电池的安全性可以从两方面入手：一是电池材料的设计优化和改性，最直接的方法便是对不同电解质材料开展创新；二是改进电池的构造和制备工艺。”对此，陈人杰阐明，现有锂离子电池紧张仍利用易燃易挥发的有机液态电解液，热稳定性差、易发生安全事件。“而固态电池是二次电池发展的主要方向，它的关键技能是研究开拓性能优秀的固态电解质，并实现其与电极材料的良好相容——这些事情既是当前研究的热点也是难点，还须要我们持续攻关和创新。”
“汽油车发展经历了130多年历史，消费者对电动汽车也要有耐心，行业各干系方须要从目前暴露出的安全隐患动手，办理电动汽车里程、本钱和安全等一系列问题。”何洪文认为，电池安全管理技能完善是一个体系化积累的过程，须要对电池开展基于模型和数据的安全在线评估，担保电池的安全；一旦电池发生问题须要开启主动管控，担保车辆安全；利用整车的主动防护设计举措，为极度情形下留出足够的职员逃逸韶光，担保职员安全。总之，建立电动汽车安全风险多级管控长效机制，是担保电池状态稳定和车辆安全的关键。
随着科技进步，大数据、云管控、智能化为完善动力电池的安全管理供应了新契机。何洪文表示，通过安全的电池材料体系升级，再辅以智能化的动力电池管理，可以进一步完善动力电池系统的安全性能。同时，随着碳交易政策的实行，电动汽车全寿命周期的本钱上风及规模化市场效益还将日益凸显。“车辆电动化是国际公认的发展趋势，汽车性能提升导向对新型电池的需求也在不断提高，电池技能革命一贯在路上。”何洪文表示。
换电池还不如换车？
2013年，北京开始纯电动汽车在私人领域的示范推广，我国首批电动汽车车主出身。如今6年韶光过去，一批又一批车主选择了电动汽车，但是随之而来的是新能源汽车电池面临报废潮，换电池的高昂价格让他们感叹，“换电池还不如换车”。
随着越来越多的电动汽车投入市场，废旧电池的处理成难堪题。“2018年，我国报废电池达6000吨旁边，3年后的数据会达到20万吨至30万吨，这对工业办理方案的哀求特殊急迫。”全国废弃化学品处置标准委员会委员林晓说，必须对报废电池资源开展规范回收，防止污染和安全风险。
“电动车报废电池的关键问题在于网络渠道和资源化利用。旧手机、充电宝等电子产品的回收处理尚未建立合规渠道，如何从消费者手中网络电动车报废电池，在办理安全隐患的同时又能回收资源，这是未来最大的寻衅。”林晓向展示了一组数据，一台纯电动汽车的电池从自动化组装到出库最快仅需2分钟，但电动车的电池拆解则须要2名工人操作近8小时；另据统计，我国花费的锂资源中，来自回收的锂资源占比不到10%，部分电池仍旧没有得到有效回收利用。
随着锂电池的规模化、高镍化，其价格也越来越低。过去10年中，电池的价格已经降至原来的十分之一，材料溢价的部分日益减少，这意味着电池材料中的金属元素价格已经加倍靠近电池价格。林晓表示，通过电池回收可以基本实现盈利，但仍需探索更加成熟的工业办理方案。目前，锂离子电池的回收技能在常规消费领域已经存在，但动力电池的材料和系统不一样，亟待进一步研发来办理问题。
“废旧电池的处理不应再走先污染后管理的老路。”陈人杰建议，电池在设计制造源头要选择对环境非常友好的绿色电池材料，同时要兼顾电化学性能，构筑绿色电池体系，通过再设计、再利用、再回收，真正达到电池的绿色指标。（ 郭静原）
