定制热线: 400-678-3556

宝鄂百科

人类电池技术为何停滞不前?科学家这样解释,不妨了解一下

来源:宝鄂实业    2019-03-14 09:33    点击量:
人类电池技术为何停滞不前?科学家这样解释,不妨了解一下。
 
人类在地球上已经生存了数百万年的时间了,但是近代科技的发展才持续了不过200年的时间,人类的科技就像是火箭一般飞速的发展,各种新奇的科技不断的产生,可能今天刚发布的科技,过几天就会被更先进的所淘汰,而且近百年的时间,人类已经走出了地球,开始向宇宙探索。
 
 
科技的快速发展给人们的生活带来了翻天覆地的变化,一切科技的根源都离不开电的应用,尤其是电池技术,人类利用电池带来的方便性,能完成许多事情,电池的容量越来越大,体积越来越小,最能令人感受得到的就是手机,相信不少人还记得90年代的手机那种大哥大,当时手机的体积和线代我们手中的手机可谓是天壤之别。
 
 
到了2018年手机的容量已经是非常的大了,但还是无法满足人们日常的使用,现在的手机通讯功能已经是非常次要的了,更重要的是用来上网打游戏和娱乐,但是这对电量的消耗是非常大的,因此人们还是感觉电池不太够用的,每次都要随身带着充电宝来进行充电,
 
 
于是人们就会产生一个疑问,近几十年以来人类的科技水平是快速发展的,尤其是在太空探索方面更是发展的迅速,还有人工智能进步也是非常的大的,可是电池技术为什么没有特别大的进步呢?事实上随着现代科技的发展,对于能量的需求,特别是电能需求是非常大的,航天技术的供电需求,还有我们日常使用的手机,都是需要庞大的电能来支撑,但是近几年来电池和电能的技术都没有什么太大的进步。
 
虽然做这方面研究的科学家有很多,有很多公司和机构都是在研究新的电池技术,但是进步都是大的,我们现在依然是对锂电池进行电量的延续,科学家们也想提高电池的使用时长,但是却没有什么重大的突破,以至于现在的手机厂商基本上都是在做另一方面的优化来减少电量的使用,而不是真正的研究电池革命性的突破。
 
 
这并不是科学家们不想让电池技术有一个革命性的突破,而是现在的锂电池发展已经进入了一个平静时期,这是一个不断的墙体,如果突破这面墙,你就会进入一个全新的境界,但是一时无法找到这个关键来提升电池的技术,现在有的科学家已经有一点思绪了,但是没有什么大的进展。
 
 
电池技术,有很多科学家想要突破,但都是进展不大,其实电池的发电原理是非常的简单的,就是通过正极和负极来进行氧化还原反应,使得带电离子的电解液来回穿梭,形成了电量的输送,但是目前我们没找到能够代替正负极的石墨和估算离,一旦找到就非常有可能研究出更强的新型电池。
 
 
科学家们其实才想过做核能电池,人类目前能够研究出来的最强大的能量就是核能,核能是未来人类的主要能源之一,不过现在我们只能应用核裂变,而核裂变有污染的等不少问题,人类还没有能完全掌握核能源,就如同小编上一篇文章一样钢铁侠电影中的胸口的核反应堆,人类近几百年的时间是无法创造出来的,感兴趣的朋友可以去小编前几篇文章了解一下。
 
对于人类来说可控的核聚变是不会产生任何的污染,而且能源非常的稳定,在未来的技术上,一旦人类研究出了可控核聚变,那将是一个巨大的进步,但是还需要几十年,甚至上百年的时间,人类才可以做到这一步,如果说真的做到那一步的话,只需要把一个小型的核聚变安装在手机里面,手机可能就再也不需要充电了。
“能量密度300Wh/kg、充电一次行驶超过500公里,十分钟快速充电……在电动车发展的初期阶段,面临着各种各样困难,(我们需要思考)到底需要什么样的电池?到底需要什么样的电动汽车?”11月21日,北京大学教授、锂电“达沃斯”学术委员会主席其鲁在第6届中国锂电新能源产业国际高峰论坛(ABEC 2018,锂电“达沃斯”)上的一连串发问振聋发聩。
 
近两年,我国电动车行业快速发展,新能源汽车销量从2015年的30多万辆,到2017年销售77.7万辆,再到今年前10月已经销售86万辆,全年有望迈过100万辆大关。伴随行业的快速发展,电动车安全事故频发。在一年一度的电池行业人士盛会锂电“达沃斯”上,电池安全问题成为各方关注的重点。其鲁认为,过于追求高能量密度、高续航里程、快充等,只会使电动车的安全问题越来越可怕。作为基本功能的电动汽车,续航里程200-300公里,完全可以满足日常出行的需求。
 
技术走偏导致安全隐患增加
 
“我看到中汽中心的报告,说今年已经发生至少50起事故。只要发生事故,不管是哪个企业哪个品牌,受影响的是整个新能源汽车产业,锂电池产业也会受到影响。”欣旺达(300207.SZ)集团副总裁兼动力电池板块总裁梁锐表示。
 
在其鲁的统计中,电动车的事故数量远不止50多起。“燃烧、爆炸,各种各样的事故,公开的、未公开的,每年数量过百起。虽然并不是所有事故的原因都归咎于电动车的电池,有多种原因。但电池的安全性和可靠性,已经成为制约电动车行业发展的重要因素。”其鲁认为。
 
在业内人士看来,锂电行业之所以在高能量密度、高续航里程的道路上越走越远,主要是企业过于注重政府补贴,被补贴和整车企业牵着走有关。如果没有政府补贴,仅靠市场自发,电动车行业、锂电行业不会有现在这样的发展速度,这也是电池行业人士的共识。但随着政府补贴逐渐退坡,政府补贴的“双刃剑”作用也逐渐凸显。
 
“我们匆匆忙忙提升能量密度,真正的目的是为了什么?是为了环保还是过度环保?是为了节约还是过度节约?我们为了里程还是过度需要里程?什么事情都要讲一个度。不科学的成本需求也增加了安全隐患,近年电池行业流行的系统简化设计、单体电芯容量体积提升等做法,都增加了电池的安全隐患。”力信(江苏)能源科技有限责任公司研究院院长程君表示。
 
“现在大家所有的行为,从经营到产能,到电动车的设计,到电池的能量密度和技术发展方向,都跟补贴联系起来了。紧跟政策发展固然必要,但政策规定的指标提升过快,也使得企业疲于应付,难以认真做产品开发。”梁锐在演讲中表示,续航里程方面,2016年是250公里,2017年是300公里,2018年都要求400公里以上,明年要做到500公里甚至600公里;能量密度方面,2018年做到140Wh/kg,2019年,坊间有很多传说,有人说提升到180Wh/kg,不论政策是否这样,整车企业已经开始行动了。现在跟很多车企都要求必须在160Wh以上。
 
前两年被政策和整车企业推着走,电池企业忙于提升技术和融资扩产,对于安全问题没有给予足够的重视,如今伴随政策补贴退坡,市场开始发挥作用,以及行业低潮期的到来,动力电池行业开始提升对于安全问题的重视。“从行业发展来看,动力电池能量密度是要提升,但能量密度是钱,安全是命,不能要钱不要命!”苏州宇量电池有限公司董事长兼总经理毛焕宇表示。
 
在2018锂电“达沃斯”上,电池行业的人士从多种角度提出提升电池安全的解决方案。俄罗斯圣彼得堡彼得大帝理工大学特聘教授王庆生提出把准固态锂的技术发展方向。“准固态就是把固态电解质与液态电解质应用的优点相结合。”大族激光(002008.SZ)的代表从电池加工工艺提出解决方案;蓝科途等锂电池膜供应商从电池隔膜材料创新提出应对方案;电池电解液企业代表提出增加新的阻燃材料等。