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馬勒與Allotrope Energy推出全新鋰碳技術 可實現超快速充電

9月22日,馬勒動力系統(MAHLE Powertrain)和Allotrope Energy推出一種新的電池技術,可提供超快速充電和良好的功率密度。透過結合超級電容器和傳統鋰離子電池的優點,該全新鋰碳技術能夠實現快速充滿電,時間與為內燃機動力汽車加油的時間接近。此外,鋰碳電池不含稀土金屬,可實現完全可回收,且不易受到失控事件的影響。

馬勒與Allotrope Energy推出全新鋰碳技術 可實現超快速充電

(圖片來源:馬勒)

馬勒動力總成研究主管Mike Bassett博士表示:“里程焦慮通常被認為是

電動汽車

普及的主要障礙,但如果電池充電和為傳統內燃機汽車加油一樣快,那麼大部分擔憂就會消失。”

Bassett還表示:“隨著按需經濟的興起,用於外賣等城市配送的汽油輕便摩托車變得越來越普遍,從而破壞了空氣質量。截至目前,如果沒有昂貴的可互換電池儲備,或者改用更大、更重、能耗更高的電動汽車,那麼配送就很難實現脫碳。”

然而,在與Allotrope Energy的合作專案中,馬勒動力總成考慮到由廉價的小容量鋰碳電池提供動力,從而將電動輕便摩托車用作城市運輸車輛。該電池可在配送兩點間,僅用90秒就可充滿電。

Allotrope Energy的鋰碳技術結合了超級電容器和傳統鋰離子電池的優點,可提供了一種可以快速充電並保持良好能量密度的電池。該技術採用高倍率電池型陽極和高容量雙電層電容器(EDLC)型陰極,並由有機電解質隔開。

這種電池不會像傳統鋰基電池受到熱降解影響。即使在高溫下,該電池也十分穩定,從而允許提供高電流和快速充電,且無需複雜的外部冷卻或電池管理系統。

此外,其電容器式陰極可迴圈100,000多次,遠高於傳統電池。同時該電池無需採用稀土金屬,可完全可回收,因此對環境更加友好,不論是生產過程中還是電池使用後。

作為該專案的一部分,馬勒動力總成對以城市為基礎、目標範圍為25公里的電動助力車快餐配送服務的場景進行了研究。結果發現500 Wh的傳統鋰離子電池需要在輪班中充電,即使使用快速充電器,也需要30多分鐘。此外,定期快速充電會縮短電池壽命,因此可能需要每兩年更換一次。然而,鋰碳電池組可以在90秒內以20 kW的功率充滿電,這意味著在接下一單配送時就可以完全充滿電。

Bassett表示:“透過超快速充電,電池尺寸可進行最佳化以適應不用車輛使用場景,從而減輕重量並降低成本,進而進一步掃清脫碳障礙。真正的挑戰在於設計能夠吸收如此高電荷的電氣架構。此外,由於市場上沒有合適的充電系統可以從國內供應中提供這些充電率,我們建立了自己的定製設計。”

Bassett團隊提出的解決方案使用的是自己的內建電容器儲能,透過增加典型7 kW單相連線的功率,可提供高達20 kW的超快速充電,從而降低成本和複雜性,因此無需進行昂貴的電網連線升級。