【全气候电池】冬奥会低温电动续航福音

当气温在零度以下时,电池性能会下降对于电动汽车、无人机、室外机器人和太空应用等领域而言,会造成很多困扰,全气候电池为解决低温续航带来福音。

    目前奥会使用的电动车电池为新型的全气候电池,2022年冬奥会中,主要的交通工具就是各种低碳节能的清洁能源车辆(电动车和氢能大巴车)占比达84.9%,为历届冬奥会之最。

2022年北京冬奥会全气候电池大巴车
2022年北京冬奥会全气候电池大巴车

    全气候电池不惧怕极限低温,哪怕在零下三十度的环境中,冻透了的电池也只需要三十秒时间,就可以把电池自加热到零度以上,电池即可以正常工作。

2022年北京冬奥会低碳电动用车
2022年北京冬奥会低碳电动用车

 

什么是全气候电池

所有气候条件下,包括极端低温的情况下,仍能保持正常工作的电池。有效的解决低碳电动产品在低温环境中的使用以及持续续航问题。

目前国内外对于全气候的电池均在高速研发应用中,其中关键技术为如何在低温环境中对电池进行升温以及升温过程中的耗能问题

全气候电池
全气候电池研发示意图

全气候电池相关研发报道

国际ECPower研发ACB全气候电池:仅用30秒升温

借助电源技术公司ECPower之前的专利技术,研究人员研发出一种“全气候电池”(All-ClimateBattery,ACB),重量只比传统电池高出1.5%。
  研究人员在《自然》杂志上发表了一篇论文,文中指出,这种新型ACB自加热电池的主要原理是利用电化学作用,更好地完成充/放电,他们还设计此款电池只需使用20秒就能从-4华氏度加热到32华氏度(即零摄氏度);仅用30秒就能从零下22华氏度加热到32华氏度,并且分别只需消耗电量的3.8%和5.5%,这相比于传统锂离子电池耗损的40%而言已经得到大幅度降低。
  这种全气候电池配备了厚度为50微米的镍箔和一枚温度传感器,当检测到温度在零度以下时,该传感器便会引导电子穿过镍箔以产生热量,通过电阻加热,让电池内部开始升温。当电池内部温度达到32华氏度(即零摄氏度)之后,加热开关便会关闭。
      ECPower预计未来将电池加热(从零下20摄氏度加热至0摄氏度)时间控制在5秒以内,并将电池电量损耗降至1%

北理工研发全气候电池成功:20几秒即可完成电池升温工作

2017年8月31日,北京理工大学等科研团队发布了一项成果:全气候电池产品研发成功,也就是在所有气候条件下,包括极端低温的情况下,电动车的电池还能正常工作。

北京理工大学电动车辆国家工程实验室主任、北京市新能源汽车联席会专家组首席专家 孙逢春:现在电动汽车(续航里程)已经到了300公里以上没有问题,但在零下10℃的环境下可能就只能跑几十公里。北京冬奥会两个场馆之间最远的,也就是北京的五棵松到张家口的崇礼距离是260公里,电动车在低温下如何续航是必须解决的问题。在零下30℃的时候,我们电池的温度二十几秒就提升到零度以上了,这样就可以非常好地工作,而且对电池的寿命没有丝毫影响,这是核心技术所在。也就是说电动车再没有禁区了,在这个方面是一个具有里程碑意义的原理和技术。从电池单体、电池系统到整车的系统集成,现在应该说技术上已经全部攻克。我们这些核心关键零部件都是按照低温零下45℃这个标准来进行要求,确保冬奥会期间不出问题。

 

低温电池自升温
低温电池自升温

新疆“全气候锂电池”技术研发成功

      一种能够在零下40℃,零上60℃温度稳定工作的“全气候锂电池”日前由新疆科研人员研发成功,该技术有望解决锂电池储能普遍遇到的低温无法充电问题,尤其对于像新疆这样冬季寒冷的北方地区,“全气候锂电池”将为新能源汽车发展提供强有力的技术支持。在8月29日落幕的“创客中国”新疆创新创业大赛乌鲁木齐赛区选拔赛上,“全气候锂电池”从众多优秀项目中脱颖而出,夺得乌鲁木齐赛区创客组一等奖。

  研发出“全气候锂电池”技术的是一家今年6月份成立的新疆企业——新疆中能新电新能源科技有限公司,核心技术由中科院新疆理化所王磊博士领衔开发,目前已完成了各种高低温条件下的产品测试工作,即将进入商业化产品生产阶段。

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