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带你进入五分钟完成充电的世界

2017-06-07 08:53 来源:科技日报

  手机快充电池充电和放电测试平台。

  “当其他公司将汽车电池的重点放在单次充电后汽车续航能力上时,我们公司则另辟蹊径,将电池快充作为自己的主攻方向,它改变了人们对充电电池的传统思维。现在我们证明化学途径完全能够实现电池快充,未来快充电池将全面进入人们生活。”在StoreDot公司总部的会议室,面对中国驻以色列使馆科技处官员和多位驻以记者,公司创始人、首席执行官多荣·米尔斯多夫先生如是说。他认为,汽车电池实现快充的精髓在于让汽车的续航能力达到“无限”。

  StoreDot公司位于赫兹利亚市,成立于5年前,现有职工75人。公司以合成化学研究为基础,通过采购和定制设备,建立起了包括有机合成化学实验室、有机物测试平台、高速旋转材料混合器、薄膜基材表面喷涂机、电极烘干机、机器人电池组装机、电池充放电测试平台和电池内部材料特性变化检测平台等在内的小规模快充电池研发、生产和测试体系,并用其致力于寻求最快充电池材料的优化组合。

  手机快充电池技术已成熟

  明年量产是目标

  目前,广泛使用的手机电池充电时间需要数小时,而汽车电池有的则需要10多个小时。StoreDot公司研发并小规模生产的手机电池充电时间仅需5分钟,多荣解释说,其成功的秘诀在于用纳米材料和合成有机材料的混合物取代了传统电池中的石墨,混合物在让锂离子快速通过合成有机材料进入活性材料实行快速充电的同时,利用纳米材料保护合成有机材料不膨胀和不分解,从而也消除了传统充电电池存在的安全隐患。

  每块快充电池的核心结构由50个正极和50个负极相互叠加且中间注入电解质而成。正极和负极为两种不同金属薄膜的单面镀上纳米材料和有机材料的混合物而来,镀层厚度仅为7微米。正极和负极薄片的尺寸约为名片的2/3,电池完成组装后,与现在市场上的手机电池大小相当。谈到快充电池混合物的成分时,多荣表示,纳米材料的原料由包括硅在内的多种材料加工成纳米量级微粒后,按比例混合而成;有机材料则是根据需要在公司有机化学实验室中合成获得。

  StoreDot公司成立至今共获得6600万美元投资,其中2000万美元来自中国的投资者。由于转向手机电池量产的需要,公司近期几近完成了5000万美元的融资,同时公司为建立快充手机电池量产厂已着手2亿美元的融资工作。

  为获得资金,公司在考虑上市以及在何处上市的问题。多荣表示,他们同深圳的多家公司在商讨联合建厂事宜,由于合作涉及现有设备或生产线的再利用和改造、新设备定制;新的合成有机材料和纳米材料的生产;新的生产方式以及技术培训等,不是容易的事情,面临多种挑战。但他期望能尽快达成协议,并于明年开始量产手机电池,也就是公司的“第一代”产品,其性能指标、重量、尺寸与现有的普通手机电池相当。

  他认为,快充手机电池面临的不是技术而是生产能力问题,例如如何做到1天生产100万块,这需要中国具有的大规模生产能力。此外,快充电池的材料供应也在亚洲。

  汽车快充电池求突破

  2021年面世是方向

  在准备开始量产手机电池的同时,StoreDot公司也在进行汽车快充电池的研发。不过,多荣说,至今研发的实验性车用快充电池还不稳定,大约需要1年的时间来解决。公司未来的目标是针对现在汽车制造商研发的计划,为它们2021年推出的新型电动汽车提供配套用快充电池组。

  虽然公司快充手机电池技术已逐步成熟,但是由于成本相对较高,如将它们直接组合起来用于汽车,过高的价格必定难以赢得市场,因此公司决定对现有的电池纳米材料配方进行筛选和优化,辅以新的合成有机材料,以获得理想的电池核心物质,在汽车电池实现5分钟快充的同时,其价格、规格和性能与目前市场上电动汽车的电池相媲美,并达到量产化的程度。汽车快充电池将是公司的“第二代”产品。

  如果汽车快充电池面世,其将带来相当大影响。因为为满足汽车电池快充的需要,许多基础设施必须重新设计和建设,需要建立全新的充电设备、电线、接口,并提高供电能力。多荣介绍说,驱动尼桑“树叶”或雪弗兰“Volt”这两款小型电动汽车,需要3500块 “第一代”电池单元组成的电池组。而该电池组需要能提供高达350千瓦电能的充电设备才能实现5分钟快速充电,并为汽车提供320公里的续航能力。相比而言,特斯拉公司为其高端电动汽车提供“超级充电”的充电站所需电能也才为120千瓦,两者相差近3倍。

  然而,多荣强调,在电动汽车方面,对StoreDot公司而言,其主要任务是为电动汽车提供快充电池,至于配套充电设备,特别是供电问题将由其他公司来解决。从他谈话的口气可以听出,到2021年时,这些都不是“事”。

  展望未来,多荣认为,不仅是手机和电动汽车将使用快充电池,其他用电池的电子产品,如照相机、录音笔、手提电脑、无人机、电动工具等,都将成为快充电池的应用市场。他相信,面对市场对快充电池的巨大需求,StoreDot公司和其包括中国在内的合作伙伴将带人们进入快速充电的世界。

(责任编辑:王蔚)

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