电动汽车的下一步设计电池以增强汽车性能扩大续航里程

导读底特律:汽车制造商和电池制造商正在竞相开发新的电动汽车电池,以加强车身结构并为续航里程的突破打开大门。工程师所说的结构电池有望实现

底特律:汽车制造商和电池制造商正在竞相开发新的电动汽车电池,以加强车身结构并为续航里程的突破打开大门。

工程师所说的结构电池有望实现更轻的重量和更高的能源效率——导致充电之间的行驶里程几乎是特斯拉 Y 型 525 公里的两倍。

吉利的沃尔沃汽车在 6 月下旬展示了一种新的结构电池设计,它正在开发沃尔沃表示,瑞典电池制造商 Northvolt 应在两次充电之间提供 960 公里或更多的行程。

结构电池技术尚处于起步阶段,制造商尚未确定标准方法。

一种称为电池对电池组或 CTP 的概念通过消除在最终组装成大型电池组之前将单个电池单元捆绑成模块的步骤来减轻重量。

一家名为 Our Next Energy (ONE) 的初创公司至今一直以隐身模式运作,它正在开发一种双电池,该电池将结构性电池对电池组设计与第二个高能量电池组相结合,可以为电池充电首先,可能使车辆行驶里程增加一倍。

“我们希望彻底改造电池,”这家总部位于密歇根州诺维的公司的创始人兼首席执行官穆吉布·伊贾兹 (Mujeeb Ijaz) 说。他补充说,他公司的双组电池设计更安全、更可持续,因为它不使用镍或钴,而镍或钴是当前许多电动汽车电池的关键成分。

从特斯拉公司到通用汽车公司的汽车制造商以及中国的比亚迪和宁德时代等电池制造商正在开发最新的结构电池。

“如果他们有大脑,那就是这样做的方法,”密歇根州的顾问 Sandy Munro 说,“它可以节省大量金钱、时间和重量。”

设计选项

有多种设计结构电池的方法。旨在设计可以增强车辆车身和底盘的电池的研究工作与改进电池化学和降低电池内部成本的努力齐头并进。

通用汽车对其新型 Ultium 电池的方法从基本构建块开始 - 薄袋型电池单元,将其捆绑成模块,然后组装成大电池组。在计划于今年晚些时候推出的悍马 EV 中,Ultium 电池组安装在 - 并有助于加强 - 车辆的底盘。

通用汽车电池电动卡车执行总工程师乔什·塔维尔 (Josh Tavel) 表示,这反过来又改善了行驶和操控性,同时减少了振动和粗糙度。

在中国,比亚迪和宁德时代已经开发出先进的电池,消除了模块的中间步骤,使电池可以直接组装成大电池组。

两家公司的电池中的阴极都使用磷酸铁锂 (LFP),与钴和镍等材料相比,这种化学物质的基本材料更丰富、更便宜、更不容易着火并且对环境的危害更小。常用于电动汽车电池正极。

然而,LFP 电池存储的能量不如镍钴锰 (NCM) 或镍钴铝 (NCA) 电池多,因此它们在两次充电之间提供的驱动范围要小得多。这意味着车辆将需要更大、更重的锂铁电池组,以匹配使用钴和镍的电池的输出。

设计锂离子电池以加强车辆的结构可减轻重量并有助于缩小续航里程。

去年 9 月,特斯拉首席执行官埃隆马斯克推出了一种新型结构电池——预计最初将为 Y 型车提供动力——用结构粘合剂将数百个大型圆柱形电池粘合在一起,然后将它们夹在两个金属板之间,这些金属板旨在连接和帮助加强车辆的车身和底盘。

相比之下,ONE 使用一组称为棱柱体的金属封装 LFP 电池,将它们粘合在一个

带有金属侧面、顶部和底部的电池组中。然后将背包安装在车辆底盘中,帮助加强车辆结构。

并不是每个人都认为电池到电池组的方法是个好主意。

电动汽车初创公司 Canoo Inc 的首席执行官托尼·阿奎拉 (Tony Aquila) 表示,结构电池是有意义的,但前提是电池首先被捆绑成模块。“它必须是模块化的才能被修复,”他说。

以色列电动汽车初创公司 Ree 的首席执行官丹尼尔·巴雷尔 (Daniel Barel) 也认为,应将电池捆绑到模块中,以获得最大的灵活性。“除非您将模块直接构建到机箱中,否则没有意义,”他说。

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