為提高電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程，各廠商各顯神通

隨著新能源汽車保有量的不斷增加，車輛配置、充電設(shè)施使用及充電習(xí)慣、日常駕駛習(xí)慣、外界溫度等等影響續(xù)航的問(wèn)題也隨之發(fā)酵而來(lái)。這幾點(diǎn)主要從車主主觀因素和自然環(huán)境方面分析。誠(chéng)然，從技術(shù)層面講，動(dòng)力電池的能量密度確實(shí)是影響電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的主要因素，還有動(dòng)力電池管理系統(tǒng)(BMS)的性能也同樣直接影響到電動(dòng)汽車的續(xù)航里程。

當(dāng)下充電續(xù)航里程問(wèn)題的確炙手可熱。隨著霧霾天氣的增加，人們對(duì)清潔能源的呼聲越來(lái)越高，無(wú)論是國(guó)家還是汽車行業(yè)都越來(lái)越重視純電動(dòng)汽車在未來(lái)的發(fā)展前景。然而，制約純電動(dòng)汽車普及的一個(gè)重要原因就是續(xù)航里程短這一難題。許多車企和電池廠商也沒(méi)有閑著。

1、豐田：性能增強(qiáng)型的鋰離子電池

豐田公司表示，未來(lái)幾年將開(kāi)發(fā)一種新型的、更先進(jìn)的電動(dòng)汽車電池，電動(dòng)車在配備這種電池之后行駛里程和電池壽命都將提高15%。豐田公司稱，這種性能增強(qiáng)型的鋰離子電池技術(shù)有可能使得其公司的電動(dòng)車得到改進(jìn)。豐田公司電池技術(shù)研究員Hisao Yamashige表示，鋰離子電池對(duì)電動(dòng)車來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，未來(lái)有必要進(jìn)一步改善技術(shù)，提升性能。

他強(qiáng)調(diào)，豐田與日本一家公共實(shí)驗(yàn)室和四所大學(xué)合作，豐田工程師可更好地看清鋰鋰離子在電極中的移動(dòng)方式。豐田希望這可以幫助工程師們解決鋰離子在電極內(nèi)移動(dòng)不規(guī)則以及過(guò)分積聚的問(wèn)題。目前來(lái)說(shuō)，這些問(wèn)題限制電池壽命、汽車?yán)锍?，也有可能?dǎo)致汽車過(guò)熱，因而需要新設(shè)計(jì)。改善鋰離子電池技術(shù)是傳統(tǒng)汽車制造商如豐田，以及新興車企特斯拉亟待解決的難題。電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車和傳統(tǒng)混合動(dòng)力車制造商正努力開(kāi)發(fā)電池技術(shù)，延長(zhǎng)車輛續(xù)航里程和電池壽命，保障汽車安全性。

2、三星：“下一代”電動(dòng)汽車電池

三星SDI是三星集團(tuán)旗下的一家子公司，專攻鋰離子電池和可再生能源業(yè)務(wù)，還為汽車巨頭寶馬公司提供能源支持。近日，該公司公布了“下一代”電動(dòng)汽車電池，該電池能夠在20分鐘之內(nèi)完成快速充電，單次充電的行駛里程達(dá)到600千米。

按照設(shè)計(jì)理念，這款高密度電池單次充電能夠行駛500千米，在路邊喝杯咖啡的時(shí)間里，它就能充上80%的電。作為參考，這個(gè)數(shù)據(jù)要比特斯拉Model S目前的充電速度快得多。

公司沒(méi)有往車身裝太多電池，因?yàn)槟菢訒?huì)增加重量。它希望提供一種像智能手機(jī)一樣的快速充電服務(wù)，這樣一來(lái)消費(fèi)者就無(wú)需擔(dān)心行駛里程太短的問(wèn)題，不用太長(zhǎng)時(shí)間充電就可以開(kāi)得更遠(yuǎn)。

除了這款電池以外，三星SDI在今年的北美國(guó)際車展上還推出了其他產(chǎn)品和服務(wù)。其中包括改良版的“21700”圓柱電池，它在能量密度、功率和性能上均有所完善。

21700電池的名稱，來(lái)源于其21毫米的直徑和70毫米的長(zhǎng)度。目前，各大電動(dòng)汽車制造商都在重點(diǎn)關(guān)注這款電池。近期，特斯拉正式表示，在與松下電器的合作中，已經(jīng)研發(fā)出了全新的鋰離子電池，并且其超級(jí)電池工廠Gigfactory也已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行生產(chǎn)。

3、特斯拉：金屬空氣電池充電技術(shù)

據(jù)汽車新聞網(wǎng)站Electrek報(bào)道，特斯拉近日獲得了金屬空氣電池充電技術(shù)的新專利，該技術(shù)如果可實(shí)用將進(jìn)一步提高電動(dòng)汽車的續(xù)航里程。

幾年之前，行業(yè)里就流傳著這樣一種說(shuō)法：為了確保未來(lái)電動(dòng)汽車更遠(yuǎn)的續(xù)航里程以及更快速的充電時(shí)間，特斯拉可能使用一種金屬空氣(metal-air)和鋰離子電池的混合動(dòng)力系統(tǒng)。毫無(wú)疑問(wèn)，這種說(shuō)法也是有佐證的，公司致力于相關(guān)動(dòng)力系統(tǒng)的研發(fā)，并且在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域申請(qǐng)了幾個(gè)專利。不過(guò)，那時(shí)候還是在 2010年，特斯拉還沉浸于Model S繁復(fù)的研發(fā)工作上。

與鋰離子電池一樣，金屬空氣電池使用了金屬材料作為正極，但使用環(huán)境中吸取的氧氣作為負(fù)極。這樣的話，電池的重量更輕，使得電池能夠獲得更大的能量密度。而放到電動(dòng)汽車上，這意味著更遠(yuǎn)的續(xù)航里程。

據(jù)了解，特斯拉此前申請(qǐng)的是一種混動(dòng)系統(tǒng)專利。作為一種零排放里程增加方案，該系統(tǒng)既可以使用鋰離子電池組，也可以使用金屬空氣電池組。目前，還有多家公司正在進(jìn)行類似技術(shù)的攻關(guān)工作，但卻未能實(shí)現(xiàn)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的實(shí)質(zhì)性應(yīng)用。

1月31日，特斯拉獲得了該技術(shù)領(lǐng)域的另一項(xiàng)專利——金屬空氣電池的充電技術(shù)。專利申請(qǐng)文件寫(xiě)道：“這是一種在最大可能程度上對(duì)金屬空氣電池充電的方法，而且，它還可以使周圍氧氣濃度低于預(yù)設(shè)濃度，那樣的話，可以使充電過(guò)程中產(chǎn)生氧氣的風(fēng)險(xiǎn)最小化。”

據(jù)報(bào)道，特斯拉首次于2010年申請(qǐng)金屬空氣電池方面的專利，在2013年，當(dāng)特斯拉開(kāi)始獲得該技術(shù)的部分專利時(shí)，特斯拉進(jìn)行了充電技術(shù)的部分修正。而在兩周前，特斯拉最終獲得了金屬空氣電池充電技術(shù)的專利。

值得注意的是，雖然特斯拉獲得了金屬空氣電池的新專利，但這不意味著特斯拉可以馬上將該技術(shù)應(yīng)用于批量生產(chǎn)的車型之中。在金屬空氣電池真正應(yīng)用于電動(dòng)汽車之前，這種電池技術(shù)還急需解決幾個(gè)問(wèn)題，尤其是生命周期以及成本方面的問(wèn)題。在專利文件中，特斯拉堅(jiān)信新的充電技術(shù)將會(huì)解決電池壽命方面的部分問(wèn)題，比如在充電過(guò)程中，控制空氣的供應(yīng)等以延長(zhǎng)電池壽命。

不過(guò)，對(duì)于金屬空氣電池技術(shù)的未來(lái)，外界還沒(méi)有達(dá)成一致。可能該技術(shù)會(huì)獲得突破性進(jìn)展，而專利將會(huì)發(fā)揮巨大裨益;但也有可能鋰離子電池的能量密度也將大幅增加，進(jìn)而淘汰金屬空氣電池。

專家表示，車企應(yīng)加大動(dòng)力電池研發(fā)的力度，優(yōu)化電動(dòng)汽車的性能。同時(shí)，相關(guān)政府部門(mén)也應(yīng)加強(qiáng)檢測(cè)，防止以次充好、批量生產(chǎn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題出現(xiàn)。相信，續(xù)航里程是發(fā)展的短板，也同樣可以成為突破的關(guān)鍵點(diǎn)。