凭材料革新突飞猛进 电动汽车性能将超过汽油车【图文】

网讯：现行纯电动汽车的基本性能在很多地方还都赶不上汽油车。但是，包括能够行驶更长距离的充电电池和能够大幅降低成本的燃料电池技术在内，支撑新一代纯电动汽车的有力技术正在稳步发展。

标准的强化，EV必将成为重要的战略车型。EV普及的一大关键，在于高能量密度的充电电池的开发。

　　另一方面，企业要想满足环境标准的要求，除了发展EV之外，普及利用燃料电池替代发动机的FCV也是一个方向。FCV也需要配备充电电池。根据充电电池性能的不同，燃料电池需要的输出功率也大不相同。

　　在此背景下，全球的充电电池开发竞争日趋激烈。开发的主线是为锂离子充电电池探索新的可用材料（图2）。现行EV锂离子充电电池一个单元的能量密度为60～140Wh/kg。小型EV充电1次只能行驶160公里左右。因此，EV首先需要将电池单元的能量密度提高到250Wh/kg左右，使1次充电的行驶距离达到约300公里。

　　图2：纯电动汽车的普及必须依靠电池性能的飞跃

　　EV和PHEV使用的锂离子充电电池的能量密度将力争在2020年达到250Wh/kg，在2030年达到500Wh/kg，实现全面普及。

　　为了提高容量，硅（Si）类负极材料即将在车载领域投入实用。在理论上，硅能够实现的容量，约是当前使用的石墨材料的10倍。但硅在充放电时的膨胀和收缩过大，寿命方面存在难点。

　　作为改善膨胀和收缩问题，同时提高容量的材料，一氧化硅（SiO）等硅类氧化物成为了关注的焦点。例如，大阪钛业科技推出了具备非晶构造的一氧化硅。该公司制造的一氧化硅的负极容量为1700～1800mAh/g，大约是石墨的5倍。

　　积水化学工业也证实，通过利用自主开发的硅类氧化物，能够实现340Wh/kg左右的能量密度。其特点是使用离子导电度与电解液相当的凝胶电解质，无需注入电解液，只需一道涂布工序即可完成整个单元的制造。

　　积水化学工业将从2014年夏季开始供应样品，在2015年首先面向消费类用途实现商品化。而车载用途需要材料认证、适用审查等繁琐的步骤，商品化最早也要等到2018年前后。