电动汽车无法成为主流汽车的原因有很多,但可以肯定的问题之一是:电池太昂贵。美国能源部最近估计,如果电动汽车和混合动力汽车想与汽油动力汽车竞争,则电池价格必须降低50%-80%。
为了达到这个数目,可能有必要发明新的各种电池,但是通过改进驱动当前电动车辆的锂离子电池来实现这一目标也是非常有可能的。到2015年,美国可能会为50万辆电动汽车生产电池组。
但是,由于价格高昂,今年插电式混合动力汽车的销量不到上述数字的十分之一。这已导致美国先进的电池制造商陷入麻烦。
A123系统公司关闭。陶氏化学(Dow)表示,其电池合资公司陶氏柯卡姆(Dow Kokam)的业绩也大幅下滑。
此外,旨在为雪佛兰Volt提供电池的LG Chem工厂已经竣工,但该工厂处于闲置状态,等待供应需求的增加。电动汽车的运营成本低于汽油汽车,但与昂贵的电池相比,这种价格优势可忽略不计。
雪佛兰水的电池组价格为8,000美元,日产Leaf的大型电池组价格为12,000美元。价格太高:要反复充电的电动汽车,例如日产聆风,价格昂贵。
廉价电池最终可能会改变这种情况。麦肯锡公司最近的一项研究表明,到2025年,只有电池生产规模的增加,竞争引起的组件成本的降低以及锂离子电池能量密度的翻倍(这将使材料成本降低), Leaf电池的成本可能降至4,000美元以下。
一家初创公司Envia Systems已经完成了锂离子电池的原型。该电池的存储容量约为传统锂离子电池的两倍,可以充电数百次。
关键在于该电池与传统电池非常相似,可以在现有的生产设备上生产。该公司表示,这项技术需要继续探索,要在电动汽车中使用它需要两到三年的时间。
达尔豪斯大学锂离子电池研究员Jeff。杰夫·戴恩(Jeff Dahn)表示,Leaf and Water中使用的特殊扁平锂离子电池是使用最新的先进设备生产的,并且该生产设备的生产速度相对较慢。
更传统的圆柱形锂离子电池使用更快的生产设备并大规模地提高了生产水平,并且成本约为上述电池的一半。 Dahn还补充说,许多组件过于昂贵,例如用于分隔电池中电极的塑料膜。
“您不能说这些单独的组件的成本无法降低。 “并非所有人都同意,电动汽车可以通过降低锂离子电池的成本来与汽油汽车竞争。
丰田就是其中之一。他们正在研究对电池设计的更根本的改变。
一种可能性是使用固态材料代替传统锂离子电池中的液体电极。此更改可以简化电池系统设计并降低成本。
丰田的消息来源称,固态电池和其他技术可以使电池组的尺寸减少80%。 SakTI3是一家刚刚起步并与GM有密切关系的公司,他们还致力于开发固态电池。
首席执行官Ann Marie Sastry表示,就在最近,他们开始将电池原型移交给潜在客户进行测试。 24M位于马萨诸塞州的剑桥,是一家处于起步阶段的初创公司。
他们采用的是另一种方法:代替使用固态电池,他们正在开发连接锂离子电池和燃料电池的通道,并通过电动泵泵送泥状液体作为电池的电极。能量存储材料可以存储在便宜的容器中,然后泵送到小型设备中进行发电。
尽管这种设计是新颖的,但固态电池和24M的技术仍基于众所周知的锂离子化学技术。与更激进的非锂离子化学技术方法相比,这样做的商业风险要低得多。
但是,替代锂离子电池的其他替代品可能值得冒险,因为它们的理论能量密度值是当今电动汽车电池的几倍。有许多这样的方法,包括锂硫,锂空气,锌空气和镁离子。
但是,每种方法似乎都有自己的方法。