电池研究:进展缓慢

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MARTIN FINSTERBUSCH 领导德国于利希研究中心的固态电池开发团队。在接受 KFZ Wirtschaft 采访时,他透露了为什么我们可能需要等待十多年才能获得更强大的电池一代。

MARTIN FINSTERBUSCH leitet das Entwicklungsteam für Festkörperbatterien im deutschen Forschungszentrum Jülich. Im Interview mit der KFZ Wirtschaft verrät er, warum wir auf eine deutlich leistungsstärkere Batteriegeneration wohl noch über ein Jahrzehnt warten müssen.
MARTIN FINSTERBUSCH 领导德国于利希研究中心的固态电池开发团队。在接受 KFZ Wirtschaft 采访时,他透露了为什么我们可能需要等待十多年才能获得更强大的电池一代。

电池研究:进展缓慢

“固态电池是下一代电池的热门候选者之一。”马丁·芬斯特布什

汽车经济:下一代固态电池的功能和安全性应是当今锂离子电池的两倍。汽车制造商的承诺到底是真是假?
马丁·芬斯特布施:事实上,固态电池是下一代电动汽车电池的热门候选者之一。由于它们不再含有液体电解质,因此与当今的锂离子电池不同,它们具有防漏性和温度稳定性。在我们的研究所,我们还致力于将能量密度加倍并提高长期稳定性。

您的研究进展到什么程度了?我们什么时候可以期待新一代电池准备好投入市场?
如果明天我的一个员工一举解决所有剩下的物理和化学问题,只需要两年的时间。事实上,我们仍然有一些障碍需要克服,因为我们的细胞暂时只能在实验室规模上发挥作用。现在最大的挑战在于将单个小电池的功能扩展到车辆中数百个大电池的电池组。下一步,必须在成本效率方面优化材料和制造工艺,因为汽车制造中的每一分钱都很重要。因此,我预计 2025 年之前不会出现功能原型,2030 年之前可能不会出现大规模生产。

丰田和菲斯克等汽车制造商以及吸尘器制造商戴森希望在 2020 年代初将固态电池推向市场。这是否属实,还是只是谣言?
如果我知道这一点,我就不是物理学家,而是千里眼了(笑)。世界各地的许多研究实验室目前正在严格保密的情况下研究新的颠覆性电池技术。今天没有人能说谁将最终赢得这场比赛。

您听说过不同的概念,例如锂硫电池、锂空气电池甚至锂玻璃电池。您认为哪一个最有前途?
在于利希研究中心,我们主要致力于氧化物基陶瓷固态电池的开发。尽管与硫基或磷酸盐基固态电池相比,它们具有更大的制造挑战,但它们也是最稳定的。我们开发起始粉末、半成品和功能层,并用它们构建完整的电池。我们拥有多年的专业知识和大量陶瓷制造和加工工艺组合,可以组合多种材料并生产不同类型的细胞。我们的重点始终是开发尽可能具有成本效益和可扩展性的材料和工艺。

您今天会亲自购买电动汽车还是愿意等待电池开发的下一次技术飞跃?
未来几年可能不会出现重大的技术飞跃,而是电池技术的逐步演变。毕竟,采用液体电解质的锂离子电池已经问世了25年,并且还在不断进一步发展。这就是为什么我已经对购买电动汽车感兴趣,但我注意到,对于我有关当前安装的车辆电池的问题,我经常无法从经销商那里得到有效的答案。另外,充电基础设施还不足以满足我的出行需求,所以我宁愿再等一会儿。

面对面

马丁·芬斯特布施在伊尔梅瑙工业大学学习技术物理学。在美国进行研究后,他于 2011 年获得了博士学位,研究方向是氧化物陶瓷燃料电池 (SOFC) 阴极的退化机制。同年,他调往固态电池领域的于利希研究中心,并于2016年接管了开发团队的管理工作。

 

有关资金的数据和事实

新注册:根据奥地利统计局的数据,2018年1月新登记使用的纯电动汽车为401辆,比2017年同期增长18.3%。上一年共计5,433辆,2016年为3,826辆,2015年为1,677辆。截至 2018 年 1 月,奥地利道路上共有 14,994 辆电动汽车。

基础设施:目前维也纳和布雷根茨之间有 1,900 个公共充电点,全部配备当前的 Type 2 充电插头。近 90% 的电动汽车在家充电,不到 10% 在路上充电,近 5% 使用快速充电站。

资金:自2017年3月1日起,奥地利全国购买电动汽车可获得4000欧元的补贴,插电式混合动力汽车可获得1500欧元的补贴。此外,还支持购买充电墙盒或购买充电线200欧元。下奥地利州、萨尔茨堡和上奥地利州也有国家拨款。