宝马和one联合推出新型电池组

2022-06-22 06:26:23 文章来源:网络

汽车企业投资电池制造商已经不是什么新鲜事,毕竟在未来的日子里,得电池者得天下。

而宝马在电气化的过程中,找到一个靠谱的电池合作伙伴是极其重要的,而电池初创公司ONE就引起了宝马的注意。

ONE是一家成立才两年的电池初创公司,全称为OurNextEnergy,总部位于密歇根州。在今年3月,由宝马领投,**括一些其他的私募机构等,ONE完成了一轮6500万**元的融资,可见这家初创公司在电池领域蕴含着多大潜力。

什么电池一次**可以跑1210公里(752英里)?

年初,ONE向外界展示了一种概念**电池,续航可达到了752英里。在使用了一辆改装过后的特斯拉Model3之后,第三方的测试结果显示,以平均每55英里/每小时的时速,续航达到了882英里(1419公里)。

ONE向外界展示不仅仅是电池技术,也是未来的招牌。首先它将专注于研发一种先进的长续航电池,同时推出的Gemini电池组将减少钴或镍的使用,保持较高的能量密度,本质上还是一种LFP(磷酸铁锂)电池,并且会内置碳纳米管,以提高**能。

和宝马合作,能带来哪些产品上的改变?

在6月,宝马和ONE联合将在一辆iX上进行了新型电池的测试,预计续航里程将达到600英里(965公里),同时减少了镍和钴的使用,将达到一种可持续能源储存技术。

同时,ONE公司表示,预计2023年底正式投产。从这个消息来说,我们很有可能在未来见到续航达到1000公里的iX车型,同时像宝马i7等高端旗舰车型也会陆续搭载这种高续航的电池组。

电池技术是否会像ONE的模式发展?

在电池领域,这几年有关电池技术的代名词层出不穷,**括像4680电池、刀片电池、弹夹电池、麒麟电池等等,但从本质上来看,更多是从电池的结构组成进行改变,实质的能量密度并未巨大的改变。

从目前来看,电池产业呈现“一大支柱,两大应用场景,多元化技术路线”的特征。“一大支柱”指的就是以目前磷酸铁锂、三元锂为代表的电池继续作为主力军,是未来5-10年的主要应用对象。

而多元化的技术路线指的就是固态、钠离子、铝空气为代表的新兴电池技术,延伸能量密度和通行里程上限,提高安全**和环境友好**,同时发展高镍低钴、无钴、钠离子等新技术,减少上游的依赖。

从ONE对外发布的产品信息来看,很显然符合多元化技术路线的需求。但事实上,从Gemini电池本身的特**来讲,仍旧是一种磷酸铁锂电池,外加上一种富含能量密度更高成分的电池,组成的双电池组的模式。

从这个角度来说,双电池组模式会是未来电池发展的一种方向,即搭载不同化学成分的电池组将各自发挥优势,组合提供更长的续航表现。

回归电池发展本身,总的来说依旧在三元锂、磷酸铁锂两种类型的电池技术徘徊,同时这两种可提升的空间已经达到上限,所以也更多的出现了电池组结构改变的技术,而并没有在电池能量密度本身上有多大的提升。

宝马抢先占领初创电池公司,一方面是押宝未来在2023年实现量产的Gemini电池组。因为本身石墨储存量比较稀缺的**国,而Gemini电池组减少了60%的石墨,可以更好的为宝马电气化过程输送电池。另一方面,宝马也在期待双电池组中那个“具有量密度更高化学成分”的新型电池。

所以,从任何角度而言,宝马抢占的就是对未来供应端影响**大的资源。

本文转自:广州日报

4月28日,**发改委发布消息称,根据近期国际市场油价变化情况,按照现行成品油价格形成机制,自2022年4月28日24时起,国内汽、柴油价格每吨分别提高205元和200元。至此,成品油价格迎来年内“第七**”。

国际油价的高波动,这让人想起816辆服务北京冬奥会的氢燃料电池汽车。那么氢燃料电池汽车离我们有多远?氢燃料电池汽车的优势和目前的不足是什么?4月29日下午,在由广州市科协、广州日报主办的第193期广州科普大讲坛上,加拿大**工程院院士、鸿基创能科技(广州)有限公司副董事长兼首席技术官叶思宇分享了氢燃料电池大规模商业化所需要解决的难题。

(叶思宇院士)

叶思宇院士在电化学尤其是燃料电池方面具有30余年研发和产业化经验,并且是国际公认的燃料电池电催化和膜电极的领军人物。他带领团队关于燃料电池电堆冷启动和耐****技术的发明,从根本上推动了整个燃料电池产业的商业化进程。

□ 氢能安全环保,不易引起****

根据国际能源机构的统计,随着GDP和全球人口的增长,全球能源需求自1950年以来已经增加了7倍。而能源需求的增加伴随着温室气体排放的急剧增加。

《2019世界气象组织(WMO)温室气体公告》显示:大气中吸热**温室气体水平连年突破历史记录,极端天气、自然灾害明显增多,对自然生态环境产生重大影响,对人类经济社会发展构成重大威胁。

“发展和减排并不矛盾,它们的共同目的都是为了更好地改善人们的生存环境,关键是要探索一种低碳的可持续的发展模式,在维持发展的同时降低二氧化碳等温室气体排放 。”叶思宇说,**向世界作出了“碳排放力争2030年前达到峰值,争取2060年前实现碳中和”的承诺,**能源结构肯定要进行相应的调整。氢能与燃料电池在减排及能源结构转型中发挥着至关重要的作用。

“氢是**轻的元素,来源广泛,用途多样。氢气在1776年已经被发现。早在1888年,科学家就通过电解水制氢的方法。氢气与水密切相关。在英语或日语中,氢就叫水素。氢气可谓是水的创造者。”叶思宇说道。

由于制氢方式不同,氢气可分为灰氢、蓝氢、绿氢。通过化石燃料(例如石油、天然气、煤炭等)燃烧产生的氢气,为灰氢。将天然气通过蒸汽甲烷重整或自热蒸汽重整制成的氢气,为蓝氢。通过使用再生能源(例如太阳能、风能、核能等)制造的氢气为绿氢。灰氢和蓝氢在制作过程都会有二氧化碳排队。在生产绿氢的过程中,完全没有碳排放,但是成本较高。

(加拿大的加氢站)

那么氢气作为能源是否安全呢?叶思宇说,与天然气、汽油的物理和化学**质相比,氢气安全**更高,这主要源于氢气是**轻的元素。氢气不易形成可****的气雾,且其**露能量和****当量较低。氢气的扩散速度是天然气的3.8倍,但**露能量仅约为天然气的40%。氢气还具有**大的浮力和扩散**,**漏的氢气将会很快上升并向各个方向快速扩散,使得浓度难以达到****所需浓度。

□ 氢燃料电池产业化面临诸多挑战

氢能利用的一个重要环节就是燃料电池。燃料电池便是利用氢和氧气的电化学反应产生电能的过程。且在反应中过程,**的产物就是水,非常清洁。“燃料电池车辆效率非常高,加氢的过程只需要三到五分钟。这是燃料电池相比锂电池巨大的优势。”叶思宇说。

说起氢燃料电池,人们**时间想到的是氢燃料电池汽车。 2014年,丰田推出了**代氢燃料电池电动车Mirai,此后现代、大众、奥迪、奔驰等公司也推出燃料电池量产车或者样品车。2022年北京冬奥会共计投入使用816辆氢燃料电池汽车作为主运力开展示范运营服务,是迄今为止在重大国际赛事中投入规模**大的。

叶思宇说,氢燃料电池车在发展过程中一直被世界上的跨国公司所主导的。从规模化商用的角度看,氢燃料电池不仅要环保,在**能和寿命上也要与有100多年历史的燃油车媲**。“氢燃料电池要实现成本的下降,同时也要把**能提高、寿命增加当成重要研发任务。”他表示。

在叶思宇看来,氢燃料电池的原理讲起来很简单,但是真正实现商业化却面临诸多挑战。无论是上游原料研发,或是中游燃料电池膜电极、电堆系统等等关键零部件的开发,其中涉及非常多的学科和领域。

“单一个人、单一团队难以实现燃料电池的整个产业化,这是真正的系统工程。”叶思宇说道。叶思宇2000年加入了世界上**重要的燃料电池生产商——巴拉德公司,此前他在燃料电池电化学领域有十几年的研究和工作经历。但当加入巴拉德时,他竟然发现自己什么都不懂了。

“我熟知电化学领域的科学知识和术语,但在这家公司,大家更加多谈论的是加速、减速、衰减、机械力学、流体力学。这种**士生变成了**生的感觉,让我潜下心来学习。”叶思宇说道。

□ 氢行业发展有赖于跨行业合作

叶思宇说,在氢能燃料电池产业链的协同过程中,需要政、产、学、研、用的紧密结合。材料领域需要大学和科研院所的基础研究。核心部件的研发需要工程化验证,也需要供应链合作伙伴紧密配合,**终争取到广大用户。**终新的基础研究课题则可以继续从用户的需求中提炼,由此形成一个闭环。

氢燃料电池要成为产品,便不能永远在实验室里进行各种验证测试,一定要放在真正的场景去接受挑战。低温环境就是氢燃料电池必须跨过的一关。比如燃料电池**重要的产物就是水。水会在低温环境下结冰,如此会导致氢气与氧气很难进入燃料电池进行反应。若氢气无法进入,燃料电池会出现反极(正极变负极、负极变正极)的状况,这会导致**能衰减、寿命减少。

为此叶思宇带领团队开发了一款抗反极的催化剂和膜电极,保证了燃料电池在冷启动时迅速升温并保持**能稳定。2021年7月,河钢集团30辆49吨的氢能重卡已在河钢唐钢新区正式投入运营,由两家电堆公司均使用鸿基创能膜电极,月平均运行里程9000公里,目前运行稳定。

(氢能重卡)

就目前而言,相比于锂电池车和燃油车,燃料电池车成本相对较高。叶思宇说,氢燃料电池目前正处于大规模商业化的初期。但目前氢行业的成熟度已经达到了一个新水平,并且还在加速,预计2030年燃料电池车应该会与燃油车或锂电池车的成本相当。

“氢行业的快速发展依赖于跨行业、跨区域的合作、整合和创新。氢燃料电池全产业链多层级工程化验证过程的密切配合是我国研发和产业化发展的巨大优势。”叶思宇说。

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