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德国电池研究的创新

时间:2023-06-01   访问量:141

创新的可充电电池的特点是使用寿命长,环保且处理简单。德国的第一种创新方法很有前途——但可充电电池在未来的日常生活中将扮演什么角色?

德国的电池研究有多远?

在电池和蓄电池领域,德国经济的各个部门目前都在开展研究。一方面,德国希望以此来加强国内经济,另一方面,为当前的能源概念提供有效的替代方案。但当然,这些技术在国外的销售也在议事日程上——如果它们已准备好用于商业用途。这些激动人心的里程碑和进步证明了德国电池研究的进步!

环保材料的兴起

充电电池制造过程中是否可以完全去除有害成分?弗莱堡大学的化学家 Birgit Esser 与明斯特大学的电池研究中心一起证明了这是可能的。他们开发的创新电池非常环保,只需三分钟即可充电,并且可以连续充电 10,000 次。此外,它是可弯曲的。

电池的生产过程中未使用任何有害成分:它不含镍、钴和重金属,而是由涂有烟灰的塑料聚乙烯基吩噻嗪制成。电池的另一个优点是体积小,不超过 10 美分硬币。电池也像铝箔一样薄且柔韧。它适合集成到智能服装和智能手机中。

慕尼黑 BMW 电池技术中心

宝马目前正在慕尼黑 Lerchenau 区建设一个新的电池能力中心,预计将于 2019 年完工,并将为 200 名科学家和专家提供工作岗位。宝马多年来一直在研究电池。该计划旨在整合来自不同部门和地点的专业知识。

宝马通过其新的能力中心为自己设定了重要目标:未来的电池应该具有更长的使用寿命并提供更高的安全性 - 想想智能手机电池爆炸,这可能会造成严重伤害。消费者也对更短的充电时间以及更低的高科技电池成本感到高兴。电池也将在未来变得更小。

从 2025 年起,宝马希望将其 15% 至 25% 的车辆作为插电式混合动力车销售,这些车辆具有全电力驱动和内燃机。BMW 概念受到巴伐利亚经济部长 Ilse Aigner (CDU) 的称赞:她谈到“电池是通往无排放机动性道路上的关键技术”。宝马正在其跨学科能力中心投资 2 亿欧元。电池芯是每个电池的核心,其研究重点在于改进电池化学组成、创新材料的使用、充电和快速充电行为以及电池在危急情况下的行为,例如作为极度寒冷。

德国财团计划大规模生产锂离子电池 

只有在德国制造电池,德国才能从电动汽车中获得经济利益。在德国最大公司的一次会议上,蒂森克虏伯的前任经理、现任 TerraE Holding 财团董事总经理的霍尔格·格里茨卡 (Holger Gritzka) 名声大噪。他正在筹划在德国大规模生产锂离子电芯,在中国仿照该模式建设大型汽车电池工厂 或美国。目标是在2019年底开始生产。新生产基地将从6吉瓦时开始,逐步扩大产能。到 2028 年,总共将建造 34 吉瓦时。Gritzka 仍然对参与该财团的公司名称保密。但制造工业电池模块的 BMZ Holding 是一个可能的候选者。就电池单元而言,阳极和阴极将采用更薄的涂层,无需溶剂且能耗更低。

德国研究人员眼中的电动汽车

电池单元和可充电电池用于许多设备中。德国的研究越来越侧重于改进电动汽车的电池。大众汽车也在朝这个方向研究,并认为未来电池将在汽车的附加值中占据 40% 的份额,大众萨尔茨吉特发动机工厂的工作委员会主席 Bernd Osterloh 向德国新闻社解释道. 他提倡在萨尔茨吉特大规模生产电池,以避免对亚洲制造商的依赖。大众汽车希望通过未来协议改革计划提高其核心品牌的盈利能力。Salzgitter 加强了其在开发细胞方面的专业知识。

原材料提取是一项挑战

在德国,各种举措已经在致力于超级电池的开发。研究人员正专注于锂的替代品。因为一个大问题是原材料的提取:需求的增长速度快于生产能力的增长速度,BDI 的 Matthias Wachter 向Zeit Online解释道 . 尽管世界范围内原材料充足,但只有少数国家愿意开采。德国的电池生产依赖外国进口。锂、锰、石墨和钴尤为重要。科学家们一直在寻找新技术,并依赖于钴的增加使用。镁硫电池也可以替代锂离子电池。它们的优势在于更高的性能,但较低的充电周期数是一个障碍。

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