固態電池的突破:電動車充電至 80% 只需不到 11 分鐘

编辑者: Tetiana Pin

Donut Lab固態電池

電池與汽車製造商長期以來一直在充電速度上較勁,而報導中提到的這項新研發也加入了這場競賽。據作者所述,固態電芯是針對 800 V 架構設計的,並且已經走出實驗室,進入量產準備階段。然而,報導中並未點名該聯盟的具體成員,而我們目前也無法獨立證實所宣稱的指標。因此,讓我們來釐清哪些是確切已知的資訊。

所宣稱的成果——1200 次熱負載循環與 94% 的容量保持率——在公開來源中並未找到。最接近的類似案例來自中國公司 Sunwoda:該公司曾宣稱一款聚合物複合固態電池可承受超過 1200 次循環,且容量保持率高於 80%。但即便是那裡,說的也是公司自行取得的結果,而且熱測試是在單一電芯上進行,而非在汽車中的成品電池包上。

至於充電速度,則可以用實際數據來檢驗。芬蘭公司 Donut Lab 委託國家研究機構 VTT 進行獨立測試。在測試中,電芯以 5C 電流充電時,約在 9,5 分鐘內達到 80%,而以 11C 充電時則在 4,5 分鐘內達到。完整充電耗時略超過七分鐘。但這是實驗室電芯,而轉移到摩托車上後就顯得遜色許多:在約 100 kW 充電樁的公開測試中,Verge TS 摩托車的測試電池包約在 12 分鐘內達到 80%。

為什麼值得追求縮短那幾分鐘?根據加州大學河濱分校研究人員的估計,現代電池要充到 80% 可能需要 30 到 45 分鐘。原因在於結構:普通鋰離子電芯使用液態電解質,而快速充電時的大電流可能損壞電解質與陽極。固態電解質能更安全地將能量「注入」電池,而這正是讓快速充電變得可行的關鍵。

還有一個常被省略的重要附註。當製造商談到「10 分鐘」時,他們通常指的是從 10% 到 80% 的區間,而不是從零開始的完整充電。達到 80% 之後,電池管理系統會降低功率,以保護電芯免於過熱與加速老化,因此最後幾個百分點充得明顯較慢。換句話說,數字只有在相同條件下才值得比較。

至於各方的利益,顯然對他們而言,重要的是更快進入高階電動車市場。但主要問題仍未解決:這種電池要價多少,以及生產能否在大量製造時維持品質。與此同時,各國實驗室的科學家正在尋找進一步縮短充電時間的方法。例如,中國與加州的研究人員曾報導約九分鐘內充至 80%,但目前還只是實驗室樣品。

對駕駛人而言,最大的好處是高速公路上更少的停靠,以及充電樁前更少的等待時間。如果所宣稱的特性在量產車上得到證實,這或許能消除對電動車的主要抱怨之一。不過目前,對於這些響亮的數字仍應保持謹慎,並等待實車與量產階段的測試結果。

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來源

  • New Solid-State Battery Breakthrough Enables Sub-11-Minute EV Charging

  • Donut Lab 80% in 4.5 minutes independent test (Autoblog)

  • Solid-state battery survives 400°F heat, exceeds 1,200 cycles, targets 600-mile range (Interesting Engineering)

  • Solid-state battery survives 400°F heat test, targets 600-mile range (Google News)

  • Solid state battery achieves five-minute charging time (Fleet News)

  • Твердотельный аккумулятор Donut Lab зарядился на 80 % менее чем за 5 минут в независимых тестах (3DNews)

  • The Actual Battery From The World's First Production Solid-State EV Got Tested (The Autopian)

  • Solid-state batteries charge faster, last longer (University of California)

  • Твердотельные батареи: почему о них говорят и когда ждать настоящего прорыва (Хабр)

  • Твердотельные батареи и зарядка за 10 минут (NCars)

  • New 'doped' solid-state batteries can charge to 80 per cent in just nine minutes (Top Gear)

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