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德國硫電池技術可讓電動車到2024年多跑三倍

2022.06.30 永續發展
  • 有限的續航距離是對電動車常見的批評,目前電動汽車普遍可行駛到300英里,但是一些化石燃料車型一次儲油量可行駛兩倍的里程。
  • 德國電池初創公司Theion開發以硫製造電池,根據執行長Ulrich Ehmes博士,硫有實現電池化學革命的性質,對電動車關鍵領域中產生連鎖反應。

Theion的關鍵技術是以硫替代各種昂貴的稀土礦物(圖片:Dirk Michael/ Deckbar
  • 稀土礦物的使用提高電動車製造成本、且存在道德問題。Theion的策略是將電池技術建立在比目前使用的鋰離子更豐富的礦物,但在能量密度上有相似潛力。
  • 硫是地球上第十豐富的元素,在世界上任何地區通常都有在地資源可使用。Theion的電池只使用鋰金屬箔片、硫與碳,而硫必須被熔化、形成結晶

硫需要熔化形成結晶(圖片:Theion
  • 以目前電池技術,讓電動車行駛900英里是可行的,然而問題在於電池的重量與體積汽車可否容納。當前的電動車每千瓦時可行駛35英里,約需要225 kWh才能行駛到900英里。以電池密度達最新技術350 Wh/kg的特斯拉Model 3 2170電池為例,若要行駛900英里,電池重量為865公斤。而特斯拉Model 3 Long Range的重量約是1,850公斤,如此可知為何當前電動車無法提供如此長的續航里程。而體積是另一個考量因素,當前多數設計為了最大化空間,會將電池放置在車下滑板。但也可以看到許多電動車位置高於內燃機汽車,以提供必要的地板厚度。

想像一下特斯拉Model 3的充電續航里程為900英里(圖片:曹一川/NurPhoto/ Getty Images
  • Ehmes博士聲稱Theion根本提升電池的重量密度和體積密度,目前第一代技術已達到500 Wh/kg800 Wh/L,遠高於特斯拉的2170電池。隨後在2024 年第三代電池將提供1 kWh/kg1,200 Wh/LTheion還承諾在第三代與第四代將充放電循環技術提升到2,000次,比現在鋰離子電池1,0001,500的循環次數高出許多。
  • 在價格方面,由於材料便宜、能源消耗較少,亦有驚人的降價。由於電池約佔當前電動車成本的三分之一,電池的降價有潛力將總價格拉低於內燃機汽車。

初期Theion技術將用於太空產業和行動裝置(圖片:Dirk Michael/ Deckbar
  • 儘管電動汽車業目前並非Theion技術首要合作對象,但其影響力是肯定的。若為電動車配備Theion技術,一次充電可以輕鬆行駛 900 英里甚至更多,而電池的尺寸和重量與目前的電池相同,未來甚至不需要使用公共充電器。
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