汽车跑一百公里花费的电费里,有相当一部分是因为四个轮胎“不省电”。 韩国人最近就在轮胎上动起了脑筋,他们搞出了一项名叫“Uni Wheel”的新发明,号称能让电动车跑一百公里的成本砍掉40%!
现代和起亚的工程师们胆子很大,他们把传统电动车动力系统里那些占地方的传动轴和万向节给扔了,然后把一套精密的行星齿轮传动机构塞进了轮毂那个小小的空间里。 想象一下,每个车轮都自带一套高效的传动系统,就像给车脚底装上了独立的动力引擎。
这么做的好处就是给车身“减负”了。 车子轻了,耗的电自然就少了。 厂家说整体重量能降个10%左右,这对续航来说可是实实在在的提升。
而且,腾出来的底盘空间能塞进更多电池,或者让乘坐和储物空间宽敞,算是变相解决了电动车空间布局的一些老难题。
你也别觉得这技术马上就能装车买到了。 现代和起亚自己也承认,Uni Wheel目前还停留在概念阶段,真正量产上路还得解决不少麻烦事。
比如每个轮子都得配一个独立的电机,这成本想想就低不了;还有那一堆精密齿轮塞进轮毂里,耐用度怎么样、散热怎么解决、后期维修会不会特别麻烦和昂贵,都是未知数。
不过,他们倒是对成本挺乐观,觉得以后和传统的万向节加大减速器的方案比起来,价格不会差太多。
就在韩国人在轮胎上“省电”的时候,全世界电池行业的焦点却都集中在另一个方向,固态电池。 这玩意儿被不少人看作是电动车的“终极答案”。
固态电池到底强在哪? 简单说就两点:充得飞快,跑得远。 丰田放出的实验数据相当诱人:他们的固态电池有望实现10分钟充满,续航超过1000公里,甚至能达到1200公里。 这充电速度,比现在主流的液态锂电池快了一倍不止。
而且它的寿命长得吓人,能做到6000次循环充电后还有80%的电量保持率,理论上能用上50年,远超现在液态电池平均800次循环左右的寿命。
关键是安全,因为电解质是固态的,不漏液、稳定,从根本上降低了电池燃烧爆炸的风险。
听起来很美好? 为什么我们还没能用上? 原因就两个字:难、贵。
全固态电池的技术瓶颈非常硬核。 首先卡脖子的是“离子电导率”问题。 固态电解质传导离子的效率,普遍不如液态电解质那么顺畅。
这就好比让一个人在水泥地里跑,和在水里游,肯定是水里省力跑快。 氧化物电解质的室温电导率目前只有液态电解液的百分之一到千分之一。
虽然硫化物电解质的电导率提上来了,接近液态水平,它自己又不太稳定,很娇气。
其次是头疼的“界面接触”问题。 液态电解液是流体的,能很好地包裹电极材料。 固态电解质是硬的,和电极材料是硬碰硬,实际接触面积可能连一半都不到。 充放电时材料体积会变化,一膨胀一收缩,容易导致界面剥离,电池内阻就大了,性能暴跌。
一位科学家打了个生动的比方:这就像是“土行孙在土里走”,需要非常明确和顺畅的传导通道才行。
生产工艺复杂到极致,制造20微米以下的超薄固态电解质膜,连续化生产的良品率还不到60%。 这意味着生产线上一大半产品可能都是废品。
而且生产环境要求极其苛刻,对外部压力和温度都极度敏感,需要精准控制。 现有的液态电池产线完全没法用,必须从头重建全套生产线,这背后的设备投资是天价。
最后是所有消费者都关心的“成本”。 目前固态电池的材料成本就高得吓人。 一些关键的固态电解质材料,比如锆基氧化物,每公斤成本超过3000元。
高纯度的锂金属负极价格是现在石墨负极的20倍。 算下来,全固态电池单是材料成本每瓦时就要2元以上,一个100度电的电池包,光材料成本就超过20万元人民币。 这还没算进去研发摊薄和那昂贵的新产线投入。
正因为这些难题,虽然中日韩欧美都在全力研发,巨头们的量产时间表都放在了未来。 三星SDI的目标是2027年商业化,SK On是2028年,LG则放到了2030年。
中国的宁德时代和比亚迪等企业也获得了国家的大力支持,目标是2026年尝试量产,技术路径上可能会先从“半固态”电池过渡。
固态电池迟迟不来,许多电动车车主就开始琢磨,有没有什么现成的办法能缓解一下续航焦虑? 于是,一种“省电轮胎”进入了大家的视野。
轮胎为什么能省电? 答案在一个专业术语里:滚动阻力。 车子跑起来,轮胎接触地面会发生形变,橡胶分子相互摩擦挤压就会生热,这个过程就在持续消耗能量。
滚动阻力越大,耗电就越多,续航也就越短。
全部评论 (0)