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当诺贝尔奖的光芒照亮动力电池,技术突破还会远吗?
2019年度诺贝尔化学奖,授予了美国科学家约翰·古迪纳夫、英国科学家斯坦利·惠廷厄姆和日本科学家吉野彰,以表彰三位科学家在锂离子电池研发领域的贡献。正是这三位锂电池之父,带领汽车产业敲开了新能源电动汽车的大门。而锂电池带给汽车业的是从化石燃料转至清洁能源的跨越式改变。从钴酸锂电池、锰酸锂电池,到磷酸铁锂电池、三元锂电池,以及最新前沿的全固态电池,看似遥远的诺贝尔光芒,已经照亮了动力电池产业。漫漫锂电池征程纵观锂电池发展史,锂电池在汽车领域的初亮相,三位科学家功不可没。首先要提及的是英国科学家惠廷厄姆,他采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成了世界上首个新型锂离子电池。随后,美国科学家古迪纳夫等人发现锰尖晶石是优良的正极材料,具有低价、稳定和优良的导电、导锂性能,而这一材料成为了目前广泛应用于生产生活中的锂电池正极材料。继惠廷厄姆发明了可充电锂电池后,经过反复实验计算,古迪纳夫发现了比先前的硫化钛更适合做锂电子电池阴极的材料——层状结构的钴酸锂。而日本科学家吉野彰则在古迪纳夫的研究基础上,发现了更适合的含锂化合物阳极材料,确立了现代锂电池的基本框架。吉野彰设计的锂离子电池以碳基材料为阳极,以钴酸锂为阴极,完全去除电池中的金属锂,采用了含锂化合物,提高了安全性。1991年,两人合作发明的锂离子电池被索尼公司推向市场,标志着锂离子电池的大规模使用。根据正极材料的不同,这种锂离子电池被称之为“钴酸锂电池”。作为锂电池的鼻祖,钴酸锂电池作为动力电池在电动汽车中的应用并不多。最早用于特斯拉Roadster上,但由于其循环寿命和安全性都较低,事实证明其并不适用作为动力电池。为了弥补这一缺点,特斯拉运用了号称世界上最顶尖的电池管理系统来保证电池的稳定性,但仍无法摆脱安全性的问题,尤其是在剧烈撞击之下。稳定性和成本问题阻碍着钴酸锂电池的普及,使其只能应用于日常3C产品之中。随后,新能源电动汽车也经历过锰酸锂电池时代,该电池由日本AESC提出,最早应用于日产聆风之上,价格低,能量密度中等,安全性也一般的性能,让其逐步被新的技术所替代。磷酸铁锂电池的问世,才算是真正意义上改变动力电池生产和使用现状。相较于钴酸锂的层状不稳定结构,磷酸铁锂电池的空间骨架结构更稳定,锂离子在骨架的通道中也能快速移动。同时,更为廉价的原材料价格,也让磷酸铁锂制造成本更低。尽管磷酸铁锂电池至今仍经久不衰,但其能量密度较低也是不争的事实。因此,尽管其具有高安全性,但其能量密度低会导致其装机电池重量大,目前更多的是应用于新能源客车领域。但2016年以来,三元锂电池开始进入人们的视野。三元锂电池指的是阳极材料使用镍钴锰三种材料按一定比例混合搭配的锂电池,根据材料配比的不同分为不同型号,也因此具备了更多的研究拓展方向。在能量密度方面,三元锂电池明显地优于磷酸铁锂电池。而且由于研究尚处于开始阶段,能量密度的提升甚至技术的突破可能更多,因此,三元锂电池成为更多厂商的选择。目前,主流的动力电池制造商三星、LG化学、宁德时代等都将其作为主攻方向之一。就目前的国内市场而言,三元锂电池虽然兴起较晚,但作为最新最热门的动力电池选择,装机量仍不断增长。高工产业研究院(GGII)最新发布的《动力电池月度数据库》统计显示,2019年1-8月国内动力电池装机量约38.4GWh,同比增长66%。其中,前8月三元锂电池装机电量约为25GWh,同比增长85%;磷酸铁锂电池在新能源客车和专用车中装机量比较大,逐步回暖。热失控难以规避?但随着电动汽车的兴起,动力电池产业的快速发展,其问题显现得也更快。自燃问题首当其冲,热失控成为电动汽车企业尤其是动力电池生产商最为困扰的问题。有研究表明,热失控是引发电动汽车自燃的主要原因之一。在“第三届国际电池安全研讨会(2019IBSW)”上,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示,导致热失控的原因中,正极释氧、负极析锂、隔膜崩溃是三个主要原因。理论上讲,除了机械碰撞、充电过充等操作问题,正极和负极结合的时候,负极被氧化,正极释氧与负极反应剧烈放热,也可能导致热失控。而随着隔膜性能的不断增强、正极三元材料镍含量不断提高、释氧温度不断下降,正极材料热稳定性也会随之降低。此外,欧阳明高表示,全生命周期安全性中最主要的影响因素就是析锂,如果没有析锂衰减,电池安全性并不会变差。同样是析锂,析锂的多少导致的结果明显不一样,析锂多的放热量大,析出锂会直接跟电解液发生剧烈反应,引发大量温升,将直接诱发热失控。一位从事锂电池研究的工程师10月10日在接受新京报记者采访时表示,如果锂离子在析出的过程中不能完全嵌入阴极材料,使得部分锂沉积在阴极材料表面,形成尖锐的峰状结构,进一步发展就容易刺穿隔膜,导致电池内部短接,进而热失控引发燃烧爆炸。古迪纳夫曾在2017年2月接受访谈时表示,对于电动汽车中的锂离子电池而言,问题就在于它使用的易燃性电解液,除了易燃性外,当金属锂和盐析出形成枝晶之后,很容易刺穿隔膜导致内部短路,引发燃烧;同时,锂离子电池保持长寿命的工作电压很有限。古迪纳夫认为,锂离子电池的安全问题目前还是比较明显,过度充电等问题很容易造成锂离子电池的安全性出现问题。此外,管理好电池也是电动汽车使用时的一大笔支出。全固态电池时代即将来临吉野彰认为,锂电池未来应用于电动汽车等势必会有更多进展,如果将锂电池应用于新用途、新领域时,必须进行技术改良,但关于锂电池还有很多未知事项。古迪纳夫正在进行的全固态电池研究,便是对锂电池未知事项的探寻。全固态电池将原先的液态有机电解质换成一种全新的固态电解质。固态电解质不仅能够保证原有的储电性能,还能防止枝晶问题的产生,而且更安全,更廉价。目前困扰锂电池的安全问题都将因为全固态电池的出现而改善或解决。在固态电解质选择上,葡萄牙物理学家布拉加为其提供了一种具有良好的锂离子传导能力的玻璃,古迪纳夫立即将这种玻璃引入到全固态电池的研发中。目前,全固态电池的研发已初露端倪,相关成果已经在多个权威刊物上得以展现。锂离子电池甚至是动力电池的未来正在被这位97岁的科学家所改变着。国内方面,宁德时代在聚合物和硫化物基固态电池方向分别开展了相关的研发工作并取得了初步进展;国轩高科已在日本研究院开展相应固态电池技术研发。而万向一二三和材料公司Ionic Materials对外宣布,共同开发出一款具有高能量密度、高安全且不使用易燃液体电解质的电池。此外,赣锋锂业与中科院宁波材料所合作共建的“固体电解质材料工程中心”也已经在全固态电池无锂征集研究方面取得进展。国外方面,由日本新能源产业技术综合开发机构牵头投资100亿日元,丰田、本田、日产、松下等23家日本汽车、电池和材料企业,以及京都大学、日本理化学研究所等15家学术机构将共同参与研究,计划到2022年全面掌握全固态电池相关技术。而固态电池作为动力电池未来的发展方向,尽管技术层面已经取得一定程度的突破,但目前的生产制备成熟度还需要加强,规模化、自动化的生产线还需要进一步研发,距离产业商业化还有一定的距离。有业内人士分析认为,目前产业布局才刚刚开始,要想真正实现小规模量产预计在2020年以后,大规模应用则需要更长的时间。
来源:新京报
为何动力电池设计困难重重?
以前汽车的电池总是当做即插即用部件,但在电动汽车上,电池的角色发生了改变。现如今,电池是电动汽车差异化关键,也是电动汽车中最重,同时也是最贵重的部件。传统汽车中的蓄电池,原本是一个相当简单的零部件。但在电动汽车中,动力电池组中密布各种传感器,以监测电池发热状况与老化效应,以及动态热负荷与自愈效应。最重要的,电动汽车的动力电池必须在整车架构层面进行设计开发,因为电池的运行状况将影响到整个系统,而且动力电池模块的设计、组装、维护还面临诸多困难。“每个人都清楚,电池是电动汽车中最重要,也最有难度的部件。电池决定了一部电动汽车的重要参数,比如续航里程、成本、安全,以及充电的便宜性等,” 新思科技(Synopsys)研发工程师布莱恩·凯利(Bryan Kelly)说,“续航里程短、成本高、电池组易出毛病,以及充电设施分布不均衡,是当前纯电动汽车面临的主要困难。”电池提供了能量,但它需要被良好地管理与控制,这样电动汽车其他零部件才能正常运作。这就是系统开发思维能发挥作用的地方了。“压缩机、水泵、马达、辅助电源模块,以及车载充电模块,电动汽车需要多种功率电子器件,”凯利说道,“而且,汽车行驶时,上述模块中的功率半导体开开关关,(是耗电的大头),续航问题总会存在。所以电动汽车中总倾向于用大电池,高功率的大电池需要有相应的功率器件来传输能量。这些大功率器件的开关频率要更高,因为功率器件的开关速度越快,传输电能时浪费的越少,电动汽车围绕电池进行系统设计的一切都是为了能效,提高能效是底线。”自动驾驶的引入将会大幅增加开发难度。“(引入自动驾驶)必须要更早在全系统层面进行开发,并研究电池在系统中的作用,”新思科技应用工程经理吉姆·巴顿(Jim Patton)说道,“这需要更多的仿真,因为自动驾驶功能非常耗电。(实现自动驾驶功能)开发人员需要增加一堆摄像头,若干影像处理模块,以及很多别的元器件,这些元器件都会增加耗电。自动驾驶功能是电动汽车中另一大耗电模块,开发人员需要认真计算仔细仿真(以满足系统续航要求)。上述所有功能的实现都要保证安全。开发人员可以自动插入开路或短路的电路,进行大量故障仿真,以应对各种意外状况。比如,如果交流发电机坏了会怎样?我还能把这辆出故障的自动驾驶汽车开到路边吗?“开发人员要能在安全的前提下处理这种故障,并制定相应的策略以应对不同故障。开发人员要对最坏状况有应对方案,当最坏状况发生,能够把电源从非性命攸关的模块切断,而用以维持刹车等关键部件。”巴顿说道。充电的考虑充电速度也是电动车差异化的重要体现。“十年前,我刚开始在这个领域工作时,电池组的成本超过1000美元/千瓦时,”西门子Mentor事业部(Mentor, a Siemens Business)新移动解决方案机械分析部总监普尼特·辛哈(Puneet Sinha)说道,“现在,特斯拉Model 3或者雪佛兰的电池成本,已经接近150美元/千瓦时,电池成本下降非常快。”伴随电池价格的下降,横在电动车面前的主要障碍变成了如何提高充电速度。充电速度要求改变了电池的基础设计。“快充技术的发展,要求电池芯必须能在使用寿命缩减不大的前提下,承受快充条件,而且不能有隐患,”辛哈说道,“电池芯能否耐受快充条件,主要取决于电化学材料。但从电池组层面来看,电极如何设计也会影响到电池组是否耐受快充。这些研究是非常重要的,因为短时间把150到200千瓦时的能量充入电池很有挑战,而且充电时会产生很多热量,所以行业内企业在研究如何在充电时冷却电池的技术。”对这些问题,德拉科汽车(Drako Motors)首席执行官迪恩·德拉科(Dean Drako)颇有同感。德拉科汽车为自己生产的GTE电动超跑设计开发了电池。GTE的电池组支持兆瓦(MW)级功率输出,GTE要实现创纪录的性能,电路的承载能力将受到极致挑战,只有匹配相应的冷却系统,才能实现强劲而稳定的功率输出。“GTE电池具备90千瓦时的容量,峰值电流可达2200安培,支持1800安培稳定电流输出,精心设计的电池组可以为GTE四个电动机持续提供900千瓦的驱动力。电池芯周围密布冷却管,大量冷却管纵横交错,构成大规模并行冷却系统,可以将每一个电池芯的热量快速散发出去。”德拉科汽车网站上这样描述道。迪恩表示,德拉科公司在电池组设计开发上非常努力,锂离子电池设计本身也成为整车架构设计的一部分。“电动汽车电源设计通常考虑续航或功能优先,但我们选择了一条与众不同的路线,因为我们瞄准的是赛车市场。我们造出的汽车要能在赛道上赢得比赛,所以对电源及设计要求都非常高,而且要配备强大的冷却系统,以防止电池过热。电池在充放电时,总有部分能量以热的形式消耗掉,这就是电池的化学特性。”电池与电池组设计的主要挑战是如何适应宽温度范围工作,电池与电池组本身工作温度范围很窄,但汽车工作环境千差万别,需要电池组能够适应宽温度范围与其他严苛的外部环境。电池组中的一个电池芯因过热发生问题,很可能会引发整个电池组的链式反应。“这就是为什么人们喜欢用常规标准电池芯,因为电池芯制造商已经对电池芯做了非常严格的测试,采取多种措施以确保电池芯不会爆炸,”迪恩说道,“到电池组开发阶段,需要的就是在电池组内放置足够数量的温度传感器、电压传感器、电流传感器,时刻监控所有状况。”理论上,每一个电池都会配相应的保险丝,通过微控制器来控制电池组的状态并决定是否熔断保险丝。如果出现过热,要有相应的液冷设备来确保电池组温度能降下来。如果不考虑系统的可靠性、安全、健壮性、功率输出,设计出的电池组将危如累卵。德拉科汽车电池组来源:德拉科汽车Mentor的辛哈同意德拉科的观点,电动汽车充放电不是把车放到有空调的车库去充电那么简单。他表示“我们的很多客户意识到了这些问题。在充放电系统中,电池芯当然很重要,但它只是整个问题的一小部分。如果对电池组的热管理处理没做好,即便选用全球最好的电池芯,也不能保证系统在充放电时的安全。在实现直流快充时,需要考虑的因素很多,开发人员要保证系统能既做到快速充电,又不浪费能源。”“另外,所有上述问题,如果发生,都将影响到整车架构。”辛哈说道。“很少有人能在纸上列出,或者说出如果这个问题发生了,我将这样应对;如果那个问题发生了,我将那样应对。”应对复杂系统设计中数百条问题的排列组合,是专用软件发挥作用的时候,利用软件,开发人员能在系统开始设计时就能厘清有哪些技术选项,怎么才能成本更优化,以及“如果我这样做,将会得到这种结果;如果我那样做,将会得到那种结果”等问题。根据上述分析,开发团队很容易就做出正确决定。这是我们和很多设计软件客户交流时得到的反馈。所以,应用模式决定了采用哪种整车架构。”每个环节都很重要,它们还要上下衔接。“内燃机车与电动车是完全不同的两种开发思路,”辛哈说道,“内燃机技术非常成熟,开发人员只需要选择合适的现成技术,将其融入系统中即可,从车身、座位、到座舱技术,一切都按部就班、有章可循,但电动汽车还不是这样。”数据在哪里?在半导体设计的某些领域,存在数据过多的现象,但在电池设计中,开发人员往往面临数据偏少的问题。“我已经在这个领域有几年,一门心思投入到抓取电池数据工作中,也与客户或制造商一起合作来收集数据,但电池数据真的很难抓取。”新思科技的凯利说道,“(新思科技的工具)不是直接的人工智能,但借助新思科技工具,开发人员可以用最小量的数据,来推测系统的性能。”利用工具生成的可用电池组模型,可以嵌入系统中进行系统级仿真,通过设置充电初始状态、电池组构成参数等条件,来计算系统在典型欧洲工况等场景下的结果。开发团队可以直观地查看各电池芯电压与电流的变化,能量消耗,充电状态,甚至能源效率与续航里程。新思科技的巴顿表示,这些模型是电动汽车设计的关键。“很明显,电池是电动汽车的基础,可能是最有挑战的零部件之一,也是开发人员承担压力之所在,因为电池系统是区分不同电动车的根本。车身重量与整车电池能量是一对难平衡的参数,增加电池数量可以增加整车电池能量,但同时也增加了车身重量,从而增加单位里程耗电量。所以,每一次增加电池容量都要同时考虑增加的车重。”电池的化学特性也应考虑。“电池芯材料有很多种组合,加工成电池芯时也有很多种布局方法,不过我们有时忽略了电池芯材料在化学特性上的难点。”巴顿说道,“功率电子就是这样,连接电池和电动机以及车上所有需要供电的零部件,所以提高功率电子的效率很重要。”冷暖空调系统是另一个需要优化的模块。“最高可能有40%的电能被用于冷却电池,电池需要被控制在安全温度范围工作,”巴顿说,“再加上驾驶舱的冷暖空调,电动汽车在北方冬天时就很狼狈。打开暖空调时,电量下降速度简直像决堤之水,所以我们的消费者希望开发人员能尽快从系统层面进行改善。”上述因素都加在一起,系统级面临的挑战就显得奇大无比。“在系统设计时,把所有这些相互作用的零部件放在一起,各器件又是这么复杂,不进行系统仿真就成了一团乱麻,不知道结果是什么。”凯利说道。车上有太多移动部件,很多行为只靠数学计算得不到正确结果,仿真不再是可有可无,开发人员只有利用仿真工具才能得到全部设计参数。而且,电池本身就是非线性器件,有很多非线性效应,其参数与温度和充电状态都有关。所以,从系统层面来看,任何部件都有不可预期的工作状况,有太多的变量,只有通过工具仿真才能理解整个系统,不然就像在小黑屋里乱扔飞镖一样不知所终。摩尔科技(Moortec)首席执行官斯蒂芬·科罗舍(Stephen Crosher)表示,电池的系统设计困难重重,但这却为更先进技术引入打开了门路,比如片上监控。利用片上监控来实现电池组热监护功能,能够从电池中榨取更多的能量。“不管是给手机增加15分钟播放时间,还是让用户不再因里程焦虑而关闭电动车中功能(比如空调),只要能延长电池寿命,就能改善用户体验。电池系统开发面临的困难也为很多新材料搭起上车之路,尽管这些材料从未在汽车上用过。“以前人们都用硅材料做功率器件,但近年来,宽禁带半导体材料由于在高压、高功率应用中的优异特性,越来越受到重视。”芯师(Silvaco)公司市场高级总监格拉汉姆·贝尔(Graham Bell)说道,“碳化硅和氮化镓是功率器件中的新生力量。”碳化硅市场增长前景反映了功率器件材料变化趋势。“主要受混动与纯电动汽车需求驱动,未来5到7年,碳化硅市场年复合增长率接近30%,”贝尔说道,“从供电设施到为电池充电的直流电源,碳化硅器件在电力输送过程里的电源转换环节用途很广。”碳化硅器件另一个应用领域是用在电动汽车伺服电动机等控制模块中。当然,碳化硅还可以用于汽车电动机或其他部件的稳压电路等高功率电路中。”结论Mentor的辛哈表示,半导体与汽车电子生态圈将迎来波澜壮阔的十年,共同经历汽车行业天翻地覆的变化,并见证最终的胜者。“我们审视历史规律,就能做出清楚的判断,在电动汽车(无论有人驾驶还是无人驾驶)市场,那些触类旁通、锐意创新、不墨守成规的企业有更大的机会赢得未来。这类企业不只遵循百年未变的老传统,要有横跨电气、电子、机械三领域高度的视角,能将跨域技术有机融合,真正将三个领域技术融会贯通。”辛哈说道。辛哈最后表示,“设计、制造与用户体验的不同,决定了如何跨域开发,电动汽车的开发要用一种更开放的融合流程,而不是沿用过去的方法。”
来源:高工锂电技术与应用
风口将至?固态电池量产进展解析
汽车电动化进程中最根本的当属动力电池领域,但由于2019上半年特斯拉、蔚来、比亚迪等先后发生车辆自燃事故,包括最近刚刚“火”了的威马,都导致消费者对三元锂电池安全性的担忧与日俱增,可以说给电动汽车产业发展泼了一盆凉水。另一边,新兴造车势力恒大新能源汽车却在如火如荼地扩张,四处招兵买马,仅9月对外发布的招募令中,就计划招聘8000人,其中与固态电池相关的职位便赫然在列。事实上,固态电池由于其爆炸风险低、能量密度高等特点,市场对其能成为下一代电池的呼声和关注度一直很高。但国内与固态电池相关的政策及法规形势是什么样?目前市场中车企的应用水平到底如何?未来应用后,又会给新一代电动车带来那些变革?带着这些话题,我们来一探究竟。●《深评问道》是什么?《深评问道》是汽车之家首个面向行业端用户打造的栏目,特约汽车行业资深从业者执笔,独家解析/揭秘行业大事件。除了热闹表象,我们更想向您呈现对事物本质、因果以及未来可能性的探究和思考。本期行业评论员——车庸,车企研发主管,多年从事品牌战略、产品研发及市场分析等工作,擅长挖掘行业热点及趋势。60s快速了解核心论点:1、政策端,宏观上国家号召重点推动固态电池的应用,同时通过电动车补贴法规等,要求提升动力电池的能量密度,变相倒逼车企应用固态电池;2、海外车企应用形势上,丰田规划较激进,计划在2020年商业化,其他韩、欧车企计划在2025年左右落地该技术,目前多数海外车企正通过强强联合或投资美国初创公司方式,进行技术开发;3、预计在2021年,国内进入固态电池应用初期,新兴造车势力天际等率先使用,电池能量密度达到300Wh/kg;在2025年左右,进入固态电池应用中后期,传统造车势力长城、北汽等也参与到市场竞争中,能量密度或达到近500Wh/kg;4、搭载固态电池后,预计未来高车级电动车型将增多,同时在产品端续航里程、电池安全性、空间灵活性等都会得到质的提升。●固态电池相关政策动向:逆向倒逼,技术应用的必然日本最大公立研究组织—新能源产业技术综合开发机构(NEDO),在2008年发布的电池研发路线图中,就明确指出,要将固态电池作为未来新一代电池的发展方向。而中国也一直力争在该领域取得全球领先地位,所以在2017年2月由工信部等四部委联合发布的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》通知中,便首次提出要重点推动固态电池等新体系动力电池的应用,力争使单体电池能量密度在2020年和2025年分别达到400Wh/kg以上及500Wh/kg。事实上,为落实国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》,即在2020年,新型锂离子动力电池的单体能量超过300Wh/kg,系统能量超过260Wh/kg的目标,过去国家一直在政策端不遗余力鼓励车企搭载的动力电池向高能量密度、低电耗技术方向发展。近三年来,新能源车补贴标准严格化趋势就是最好的例证。自2017年开始,在纯电动车补贴标准将电池能量密度纳入考量后,2018年及2019年继续对电池能量密度的准入门槛及要求水平提出严苛限制(目前国家补贴金额=标准补贴额*电池能量密度加权值*电池能耗率系数),倒逼车企电池进行技术升级。也正是通过这这种政策上的变相引导,使得我国新能源车用动力电池水平的发展取得了举世瞩目的成就。仅根据工信部新能源车推广目录统计数据看,纯电动乘用车配套的动力系统能量密度从2017年第1批的100.1Wh/kg攀升到2019年第7批的150.7Wh/kg,同比提升51%。但同时,我们也不得不承认,根据目前国内市场中续航里程排名靠前的主要车型来看,电池系统能量密度均不超过185Wh/kg。换句话说,在如今电动乘用车大多采用三元锂电池的体系下,300Wh/kg的电池密度目标已经成为不可逾越的“天花板”,而相比传统动力电池,固态锂电池的能量密度可以提升1-2倍左右,且没有自燃等安全事故隐患。显然,为完成未来动力电池产业发展规划,同时在相关政策的变相鞭策下,各车企肯定会迎风而上,固态电池商用化的趋势也成为必然。●海外车企发展形势:抢跑了,但新一代固态电池应用时间上,却与国内规划目标接近当前,在世界汽车产业全面新能源化趋势不可逆转的背景下,固态电池作为下一代电池的重要选择,在全球范围内受到广泛关注。从大势上讲,真正高水平的固态电池将在2020年前后,以先行落地少量试制产品的方式,将逐步开始商用化,并在2025年左右,真正在全球范围内普及开来。首先,按各个区域的发展形势来看,法国虽然在车载固态电池上的应用最早、普及应用率也高,但是由于其技术水平低,实际参考意义不大。而针对目前受追捧的高水平固态电池,根据公开信息显示,日本车企整体技术规划及应用进度整体较快,其中最为领先的当属丰田,已经对外展示了处于试制阶段的固态电池样品,并计划在明年奥运会期间,率先将搭载高水平固态电池技术的电动车进行小批量的投放使用。其次,是德国及韩国车企,包括奥迪、宝马、大众及现代在内,均制定规划,预计在2025年前后将量产目前正在研发的固态电池,其中奥迪的规划水平相对靠前,计划在2023年推出应用该技术的高性能车型。而按各企业的技术发展模式来看,主要有两种形式,分别以日本、日欧企业为代表。具体来看,日本车企通过与本国传统企业及机构强强联合,在2018年便协同38家单位成立研发同盟,以抱团取暖的方式,加快技术革新,并计划在2022年掌握固态电池核心技术。而韩国和欧洲车企,则大多通过与美国新兴初创公司进行战略合作,推进固态电池的研发,比如BMW、福特等都与美国电池技术公司SolidPower合作,其中福特更是对该公司进行了投资,以强化双发研发全固态电池的协同效果;无独有偶,现代汽车也在三星、戴森之后,投资于美国初创企业Ionic Materials,进行电动车用固态电池的研发,并计划在2025年量产。此外,为了在未来固态电池普及化后,在电池供应端上不受牵制,以德国大众汽车为代表,均计划拟建自营的固态电池生产工厂,以减小在核心业务板块上对外部电池制造商的依赖。可以看到,众多海外车企,或在本国区域内拉拢强势集团、又或者联合海外新兴技术企业,纷纷加快布局固态电池的研究和开发。虽然目前整体都处在技术普及化应用的“前夜”,但相对而言,技术成熟度已经较高,这无疑在即将到来的固态电池应用浪潮中,掌握了先发优势。●国内车企应用动向:蓄势待发,准备亮牌的“前夜”国内整体形势上看,只有部分中国品牌车企发布了明确应用固态电池的规划,但数量上看,占比相对较小。按品牌类别划分,相比长安、广汽传祺等传统造车势力在固态电池领域相对“低调”的动作,以天际、蔚来及爱驰为代表的中国新兴造车品牌,在固态电池的布局上则上更为积极。而根据这两大势力的技术应用规划,可将固态电池在国内应用划分为三个时期,即目前到2021年,为固态电池市场孕育期,各方均未投放产品,只进行相关产品的规划和研发,市场仍是三元系电池的天下;在2021~2025年,进入固态电池应用初期,电池能量密度达到300-500Wh/kg,届时搭载固态电池的车型将成为电动车市场中的“高端品”;在2025~2030年左右,甚至在未来更长时间里,才能真正迎来市场的成熟期,到时固态电池能量密度才能突破500Wh/kg的天花板,真正在市场中普及开来。具体车企来看,在固态电池应用前期,新兴造车品牌是主力,通过“背靠大树”,以与国内实力较强的固态电池供应商合作方式,抢占了市场先机。其中,以规划进程最快是天际汽车,在2019年初,便发布了国内首款应用固态电池的试装车ME7,搭载的辉能电池能量密度达到300Wh/kg,电池包能量密度达到220Wh/kg,并计划在2021年进行批量生产及上市。而同年,蔚来和爱驰也紧随其后,宣布与辉能合作,开始着手应用车载固态电池技术。而到了固态电池应用中后期,长城、比亚迪等传统造车企业才逐渐走向前台,通过依托母公司的关联企业,推进固态电池技术的开发和应用。以长城汽车为例,通过母公司下属的蜂巢能源,预计开发的固态电池单体能量密度达350~500Wh/kg,并计划在2025年左右上市;而北汽集团通过对清陶能源的注资,估计在2025年前上市的新车,将搭载合作公司单体能量密度为400Wh/kg的固态电池。而随着国内如宁德时代、赣锋锂业等电池供应商对固态电池的持续投入和布局,相信国内更多的车企会加入到固态电池应用浪潮中,他们肯定不会错过这个领域。●固态电池应用后,为下一代电动车开启“新世界”根据汽车之家已上市及近期即将上市车型数据整理,目前整体电动车市场中,轿车与SUV的车型数量比例六四开,即轿车的数量更高;同时,按车型级别来看,统计车型中,微小型车占57%,紧凑型车占32%,换句话说,中型及以上的高级车只占比近一成,这与燃油车的各级销售占比大为不同。追根溯源,主要原因是当前的三元电池技术,受到电池能量密度的制约,并太不适合打造中大型车。同时,小型车在本身尺寸不大的前提下,由于没有足够大的空间安装电池,很难跳出“小尺寸车,乘坐空间小,续航低”的魔咒,使用体验极为不理想。反观固态电池,其自身拥有高能量密度(轻量化)、小体积的优势特点,代表着应用该技术的新一代车型将拥有更长的续航、更低的车型能耗、更好的空间体验,并且还支持快速充电,同时更加安全,这一切都将在很大程度上缓解消费者对电动车最担心的里程焦虑问题,打消其对购买电动车的顾虑。同时,对车企来讲,由于摆脱了目前电池低能量密度带来的电池包质量高、占空间大的短板,也肯定会使得更多企业投入中大型级别的高级电动车,其产品可行性更具使用价值。而小型车及紧凑级车型,在突破了电池包重量、空间上的界限后,也有望能在新的车型架构之下,商品性得到大幅提升,并落地一些创新性的设计和使用方案。比如概念车天际ME-S、蔚来EVE等,虽目前无法量产,但其内部的空间布局理念已经极大超越了当下在售车辆的设计限制,譬如环绕式的座椅布局、可旋转的前排座椅、可多方向移动的灵活座椅、可实现仰躺的后排座椅等都值得借鉴,这些提供类似家居化、客厅级空间体验的设计,均可以在固态电池时代到来时落地,真正让消费者“将汽车变为移动的生活空间”的愿景变为现实。●总结概括来看,预计到2021年左右,固态电池在中国才会真正落地应用,当下这个趋势已经十分明晰。而在固态电池普及应用之前,车企若能把握这个机会,无疑能在消费者心中率先建立良好的产品技术认知,并与现有传统电动车型形成差异化形象,在宣传上先声夺人,最终达到抢占更多市场份额的战略目的。同时,在汽车行业中,新技术的应用一般都是从高级车,逐步普及到中低级车中,从高端品牌,逐步普及到中低端品牌。但就目前来看,国内市场中的豪华、合资品牌对固态电池技术的布局相对滞后,这无疑给众多谋求提升品牌的中国车企敞开了一扇窗。是选择保守的稳健型路线,等到2025年技术成熟后再投入应用,还是选择急流勇进,加快技术落地?相信广大消费者更希望车企选择后者。(文/汽车之家行业评论员 车庸)
来源:汽车之家
特斯拉电池野心
作者 | 李欢欢编辑 | 梁辰“如果我是外部投资者,会高度关注特斯拉扩大电池生产规模、降低单位电池成本的规划。”今年6月的特斯拉股东大会上,当马斯克说这句话的时候,特斯拉早已拉开电池扩张计划。在与松下合作了年产能已经达到24GWh的特斯拉1号超级工厂之后,今年2月,特斯拉再度收购超级电容器制造商Maxwell的79%股权,默默储备电池技术。扩张还在继续。10月8日,外媒报道称,特斯拉向加拿大有关部门递交的一份备案材料,在这份材料中特斯拉将加拿大电池制造设备和工程技术公司海霸(Hibar)列入自己的子公司。这意味着特斯拉已经将这家加拿大电池制造商收入囊中。据了解,海霸在北美、欧洲、韩国、日本、马来西亚和中国等地建有大型生产工厂,尽管尚不清楚此次收购标底价,以及特斯拉将如何利用海霸资源,但其电池产能无疑将因此提升至一个新的高度。业内分析认为,完成此项收购后,特斯拉或许将开启电池自造之旅。作为新造车势力独一无二的巨头,成立十多年的特斯拉至今还深陷年度亏损的泥潭,但在与电池巨头松下的合作期,它为何还执意重资产运营电池业务?这背后或许有特斯拉自身扩张的需求、有来自同行竞争的逼迫,也或许,是特斯拉谋划新能源王国的必经之路。扩张需求野心或许是马斯克与生俱来的特质。2019年4月,马斯克宣布特斯拉可能将在2020年推出续航超“百万英里”的新型电池。尽管此言引来不少嘲讽,但是几个月后,与特斯拉合作的达尔豪斯大学研究人员证明马斯克并没有吹牛。上述研究人员发布的一项研究报告显示,新型锂离子电池可以使电动汽车续航里程达到100万英里,相当于充一次电可以跑1000公里。这近乎将现在市面上在售车型的最高续航水平翻一番。已经成为全球电动汽车冠军的特斯拉,可能电池也要做到世界第一。暗中,特斯拉早有布局。早在2014年7月,特斯拉与松下签署了超级工厂协议,合作生产锂电池。2019年2月5日,特斯拉宣布收购超级电容器制造商Maxwell的79%股权。据悉,Maxwell新的锂离子电极技术可使电池能量密度超过300Wh/kg,甚至是500Wh/kg,并且,这一数字以2-3年为一个周期再提升15%-25%,同时,电池成本将降低10%-20%。增加电动汽车的续航里程同时降低电池成本。这是特斯拉收购Maxwell的最大原因。近日,有内部员工证实,特斯拉已经着手整合Maxwell的超级电容业务。将Maxwell收入麾下,特斯拉默默储备着自己的电池技术。2019年9月,特斯拉发布了一条招聘信息,“为正在开发的一条生产线寻找技术人员”,具体职位为电池制造技术师、分析师及测试人员,工作地点是美国加州的弗里蒙特和科罗拉多州。分析人士从中敏锐地解读出一个重要信息:特斯拉正在弗里蒙特工厂搭建全新的电池生产线,这进一步显露其自产动力电池的决心。特斯拉为什么执着于自己制造电池?2019年4月13日,特斯拉CEO马斯克曾发表推文称:“超级工厂内的松下电池生产线每年产量仅为24GWh,从去年7月开始就已经限制了Model 3的产量。”根据特斯拉公布的2018年全年销量数据:去年共交付24.5万辆,其中有14. 6万辆Model3和9.9万辆Model S及Model X。这大约是超级工厂电池产能全力以赴达成的结果。2019年,特斯拉的交付目标为36万辆至40万辆。前不久,特斯拉甚至宣布将大幅超越这一计划。按照40万辆计算,特斯拉的交付目标比去年提升超过60%,而按照超级工厂当前的生产水平,产能最多只能再增长40%左右(马斯克曾表示超级工厂理论产能为35GWh),显然已无法满足特斯拉的扩张需求。在今年的投资者大会上,马斯克还透露,特斯拉将在今年年底召开电池&动力总成投资者日。届时,特斯拉在电池领域的规划或许将更加清晰。巨头逐鹿除了满足自己的产能需求,当然也有同行竞争的压力。其实在特斯拉之前,已经有一大批传统车企进入电池制造领域。最新消息显示,LG化学正在与通用汽车共同推进建立新能源汽车电池的合资企业。通用还将在美国打造一个电池生产基地。奔驰在欧洲、亚洲、北美洲拥有或在建9家电池工厂,其在北京投建的电池工厂可能于今年底建成投产。大众汽车则与瑞典电池企业Northvolt计划合资建立电池工厂。该工厂位于德国,预计2024年投产,初期产能为16GWh,大众计划为此投资9亿欧元。不仅国际知名汽车厂商纷纷布局电池制造,国内车企也有所动作。最为典型的是比亚迪。目前比亚迪在国内拥有3个电池工厂,分别位于惠州、深圳和青海,总产能大约为28GWh。2019年2月22日,重庆比亚迪新能源汽车电池生产基地正式开工,预计年内建成投产,届时,比亚迪将新增20GWh电池产能。此外,比亚迪西安电池工厂也在规划中,到2020年,比亚迪规划动力电池产能将达到60GWh。比亚迪董事长王传福在接受彭博社采访时曾透露,电池业务将于2020年之前上市,以筹集资金加速向电气化转型。类似比亚迪这样独立搭建电池生产基地的还有吉利汽车。吉利在宁波和金华拥有两家电池工厂,其在荆州投建的电池工厂将于明年建成投产。此外,北汽、上汽、长安、宝马、奔驰等车企均在国内、海外自建或合建有电池工厂。高工产业研究院院长罗焕塔透露,大概有80%的自主车企有建立电池工厂的计划。车企纷纷涌向电池制造板块,第一大好处自然是降低成本。要知道,动力电池是纯电动汽车的核心零部件,大约占整车成本的40%。如果能在电池环节自给自足,造车成本将大幅降低。自产电池还可以保证电池供应、不受限于单一技术路线、提升电池性能等。自产电池划算吗?优势显而易见,风险也不一而足。如果新能源汽车市场不如设想中乐观,或者市场竞争激烈,整车销量难以保证,那么电池业务势必受到影响。高工产业研究院发布的《动力电池字段数据库》统计显示,2018年我国新能源汽车动力电池装机总电量约56.98GWh,同比增长56%。而中国电动汽车百人会发布的《锂电池产业发展白皮书(2018)》显示,到2018年底,中国主要企业锂电池产能预计达到大约为180GWh,超出全年电池装机量2倍多。很显然,电池领域产能已经过剩。花费大量资金、人力投建工厂,重资产运行电池项目,还要应对产能过剩的风险,对于车企来说真的划算吗?2018年8月,日产汽车正式宣布其电动汽车电池制造部门出售给远景集团,其中,日产保留25%的股份。对此,日产方面表示,未来将更专注于研发电动汽车。在电气化道路已经先行的日产或许认为,电池生产还是交给第三方更加划算。全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树认为,是否划算主要看车企的销售体量。2018年特斯拉以24.5万辆成绩夺得全球电动汽车销量冠军,市场占有率达12%,已经成为电池需求量最大的汽车制造商。“他们自己制造电池,当然是划算的。”比亚迪销售规模与特斯拉差不多,2018年全年销量落后特斯拉不足2万辆,市场占有率11%。并且,比亚迪有意向其他车企供应电池资源,自然也不会做亏本生意。但是,对于其他尚未形成规模效应的车企来说,就不得不算一笔账了。
来源:未来汽车日报
未来可期的固态电池
10月9日,诺贝尔化学奖授予了三位锂电池发明者——美国科学家约翰•古迪纳夫,美国科学家斯坦利•威廷汉以及日本科学家吉野彰。其中,被称为“锂电池之父”、现年97岁的古迪纳夫近期研究的重点是锂电池的前沿领域——固态电池。随着科学的进步,液态锂电池的安全性已经不能满足人们对于锂电池的需求,科学家们正在研究更加安全和更高效的固态电池。其实,在这之前,关于固态电池的消息也是不断:9月20日,爱驰汽车与辉能科技达成合作协议,双方将共同开展固态电池作为车载动力电池相关技术的开发与应用,推进动力固态电池商业化落地。澳大利亚联邦科学与工业研究组织近日宣布,将与日本化学品制造商Piotrek合作开发高能固态锂电池,计划在未来5年内面向全球市场推出,用于电子设备、无人机和电动汽车等领域。日前,雷诺汽车高级副总裁吉尔斯·诺曼德对外表示,到2025年,雷诺旗下电动汽车可能会使用钴含量为零的固态电池。有消息曝出,哪吒汽车与清陶新能源科技有限公司达成了全面深度合作,二者将共同推进固态电池的研发与应用,并加快在新能源车型上的商业化落地。众多企业的纷纷布局,让固态电池成为市场上的宠儿。那固态电池受追捧的原因是什么呢?安全,还是安全!我们都知道,动力电池被称为电动汽车的“心脏”。而锂离子电池具有能量密度高、自放电率低、循环效率高等优点,在新能源市场上颇受欢迎。但是,目前的锂离子电池技术尚未成熟,安全性不稳定,电动汽车电池起火、爆炸事故不断。其实事故频发的很大原因是电池内部使用了液态电解质。专家认为,用固态电解质代替液态电解液,是能够提升锂电池安全性能的有效方法之一。原因是固态电解质不易燃,且不会产生液态电解液,可以解决电池的安全性问题,是最有可能成为下一代动力电池的技术路线。固态电池使用固体电极和固体电解质,不仅可以有效地减少体积和质量,同时提升锂电池的能量密度,能够很好地解决当前三元锂电池高安全和高能量密度这一矛盾,或许会成为动力电池技术未来发展的重要方向。固态电池的原理是:固态电解质所具有的密度及结构可以让更多带电离子聚集在一端,以传导更大的电流,进而提升电池容量。这样,同样的电量,固态电池体积更小。此外,由于没有电解液,固态电池的成本低、重量轻。因为符合未来电池发展的趋势,目前,众多国内外车企业和电池厂商,都在加大固态电池布局。最有可能抢占下一个先机业内对于固态电池将成为未来电池的发展方向已达成共识,国内外企业都在加大固态电池的研发速度,希望抢占市场先机,由此也带来了行业上的竞争。据外媒报道,韩国研究人员研发出一种技术,可以制成用于电动汽车的全固态二次电池。他们使用锂、镧、锆和氧材料,制成了高强度的复合电解质片。此类电池结构可以大大减小电池组的体积,同时消除电池爆炸或起火的风险,即使在空气中使用剪刀切割该电池,该电池也不会起火或爆炸。由日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)牵头投资100亿日元,丰田、本田、日产、松下等23家日本汽车、电池和材料企业,以及京都大学、日本理化学研究所等15家学术机构将共同参与研究,计划到2022年全面掌握全固态电池相关技术。国内方面,中科院青岛能源所储能院崔光磊团队长期从事复合聚合物固态电解质研究,目前已研制出全海深高能量密度高安全固态锂电池动力系统,能量密度达300Wh/kg,并且在马里亚纳海沟完成1万米的高压环境下完成深海测试。中科院宁波材料所许晓雄团队从事氧化物与硫化物固体电解质研究,已经开发出能量密度达到260Wh/Kg的10Ah固态单体电池。借助宁波材料所的技术,江西赣锋锂业在宁波当地投资5亿元人民币筹建亿瓦时固态动力锂电池生产线。第一代固态锂电池技术通过中汽研汽车检验中心检验,放电容量约13Ah,能量密度约245Wh/Kg,循环1000次后容量保持率大于90%。此外,包括宁德时代、国轩高科在内的锂电巨头也都有涉猎固态电池的布局、研发。未来虽已来 但瓶颈仍存尽管现在的固态电池技术已经取得很大的突破,但离商业化还有很长一段路要走,一些技术瓶颈还需要多方一起努力去突破。固态电池最大的技术瓶颈是固体电解质离子电导率低。电解质可为锂离子在正负极之间搭建传输通道以实现电池内部电流的导通,决定锂离子运输顺畅情况的指标被称为离子电导率。离子电导率的高低直接影响了电池的整体阻抗和倍率性能,一般聚合物固体电解质的电导率都比较低。界面阻抗大也是制约固态锂电池循环性能的一大难题。目前固体电解质与固体电极之间的界面接触阻抗值是电解质本体阻抗的10倍以上,严重影响了离子的传输,导致电池的循环寿命、倍率性能差。此外,大部分无机固体电解质属于陶瓷电解质,机械性能相对较差等也是固态电池需要解决的问题。后记:固态电池的发展,要经过半固态-准固态-全固态电池的过程,成本等问题也有待攻克。有专家认为,固态电池真正实现小规模量产预计在2020年以后,大规模应用需要更长的时间。但不可否认的是,固态电池已经迈出产业化的步伐,未来可期!
来源:电池联盟
最高龄诺贝尔奖得主诞生!97岁“锂电池之父”传奇人生再添荣耀
如果不是相关领域的人,科学家的名字往往没那么好记住,但是 John B. Goodenough 是个例外:他的姓氏 Goodenough 好见但直白,这就是一个把自己的人生和人类的命运都弄得足够好的人。众望所归!北京时间 10 月 9 日下午 5 点 50 分左右,2019 诺贝尔化学学奖评选结果揭晓——诺贝尔委员会宣布,将此奖项颁发给约翰·B·古迪纳夫、M·斯坦利·威廷汉和吉野彰,以表彰他们在电池领域的重要创新。特别值得一提的是,近几年的化学奖颁布期间,有一位科学家受到了广泛的关注,他就是现已97岁的“锂电池之父”——John B. Goodenough。许多人都期待这位在推动电池发展上有着重要贡献且年事已高的科学家能够得到诺奖的青睐,如若Goodenough成为获奖者,他也将打破现有的历史记录,成为最高龄的一届得主。该记录由去年的诺贝尔物理学奖得主阿瑟·阿什金保持,他在去年获奖时已经96岁。现在,他终于得到了诺奖的认可!John B. Goodenough德克萨斯大学奥斯汀分校主要贡献:因其开发的锂离子可充电电池以及发现古迪纳夫-金森法则用于确定超交换(superexchange)材料磁性符号而受到广泛关注。主要生平:著名固体物理学家,钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的发明人,锂离子电池的奠基人之一,通过研究化学、结构以及固体电子/离子性质之间的关系来设计新材料解决材料科学问题。他在 1922 年 7 月 25 日出生于德国,1944 年在耶鲁大学获得数学学士学位,在二战后完成博士学位,1952 年毕业于芝加哥大学。他早期在曾麻省理工学院林肯实验室进行随机存取存储器(RAM)开发研究。20 世纪 70 年代末到 80 年代初担任牛津大学无机化学实验室主任,并开发出锂离子可充电电池的首选阴极材料钴酸锂。自 1986 年以来,Goodenough 一直担任美国德克萨斯大学奥斯汀分校机械工程和机电工程教授,并继续研究离子导电固体和电化学装置。重大荣誉:Goodenough 教授是美国国家工程院、美国国家科学院、法国科学院和西班牙皇家学会的院士成员。Goodenough 还是 2009 年恩里科·费米奖(Enrico Fermi Award)的共同获得者。在 2010 年当选为英国皇家学会外籍院士。在 2013 年,Goodenough 获得美国国家科学奖章。97岁“锂电池之父”的传奇人生,一手缔造便携能源帝国如果不是相关领域的人,科学家的名字往往没那么好记住,但是 John B. Goodenough 是个例外:他的姓氏 Goodenough 好见但直白,这就是一个把自己的人生和人类的命运都弄得足够好的人。Goodenough 是公认的“锂电池之父”,正是他所领导的创新使锂电池迈向体积更小、容积更大、使用方式更稳定的商业化过程,同时开启了电子设备便携化的革命。锂电池作为最主要的便携式能量源,影响着我们生活的方方面面。如果没有锂电池,就不会有如今的便携式穿戴设备。锂电池产业已经接近年产几十亿美元,为人类的日常活动提供动力。锂电池还曾和晶体管一起被视作电子工业中最伟大的发明,而晶体管的发明人巴丁已经荣获诺贝尔奖。索尼在 1991 年采用 Goodenough 理论后,制作出了世界上第一款商用锂电池,从此手机、照相机、手持摄像机乃至电动汽车等领域各自步入了便携式新能源时代。早期的锂电池用金属锂作为电极材料,在电池使用过程中极易发生燃烧和爆炸,因此无法被广泛使用。为解决这一问题,Goodenough 提出锂离子嵌入、脱出的工作机制,以钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂替代金属锂作为稳定的电极材料,既解决了电池的安全性问题,又降低了电池的制造成本,实现了锂离子电池技术的革命性突破,极大地推动了这一技术其他领域的广泛应用。作出这样的贡献,他的一生也是一部传奇。他毕生都在为让人类摆脱化石燃料而奋斗,但在取得了这些改变了人类进程的“足够好”的研究成果之前,他自己的人生并不够好。1946 年,23 岁的退伍士兵 Goodenough 带着科研梦想进入了芝加哥大学,但是在那里一位教授告诉他,他的年龄太大了,很难在这一行取得成功。这位教授说的其实没错,因为 7 年后 Goodenough 博士毕业,初入科研时已经 30 岁了,而 30-40 岁应当是一个正常学者的科研巅峰时期,他至少落后了 3 年。但是年轻气盛的 Goodenough 并没有听从这位教授的建议。制作电池需要选择合适的电极材料和电解质材料,以提高电池容量和充放电速度,60 年来不可充电的锌碳电池一直占据着消费电池的主要市场。1976 年,53 岁的Goodenough 进入牛津大学教授化学,同年英国化学家 Stan Whittingham 宣布了他在锂电池方面取得的重大突破。Whittingham 的发现虽然是电池产业的一次飞跃,但是他的锂电池却在过充的时候极易发生爆炸,依然不可商用。Goodenough 认为自己可以改善这个缺点。1980 年,Goodenough 抵达牛津四年后,他终于采用钴酸锂获得突破。新电池拥有更小的体积,更大的容量和更加稳定的使用方式。如今,Goodenough 已经 97 岁高龄,还依然每天往返于实验室,奋斗在科研第一线。90 多岁的高龄时,他周一到周五每天早上七点都会在办公室开始工作,周六周日再在家工作一天半。去年他和他的团队还在固态电池上取得了新的重要进展。他认为,他还需要最后一个重大发明才能无愧于自己——制造出可以使电动汽车代替汽油车的高容量电池。这些年来,让人多少有些惋惜的是,他年年都是诺贝尔化学奖的“陪跑者”。Goodenough 的传奇人生似乎并没有影响到诺贝尔委员会的评价。每年Goodenough 都是诺贝尔化学奖的热门候选人,但是他依旧年年陪跑,堪称化学界的“村上春树”。甚至在 2017 年,一封名为“Open Letter:John Goodenough Deserves A Nobel Prize”公开在 CleanTechnica 网站上,希望诺贝尔委员会能够授予 Goodenough 诺贝尔化学奖。这项很多人参与的请愿运动不出意外地没有回音。而锂电池领域距离上一次突破,已经 20 多年了。这期间无数研究人员奋力研发着新电池,他认为自己只是这个队伍中的普通一员。正如 Goodenough 在其 92 岁的时候曾说,我才 92 岁,我的人生长着呢!图丨2013年,古迪纳夫获得美国国家科学奖章(图片来源:Alcalde)
来源:DeepTech深科技