支持EV换档NGK Spark Plug点燃所有固态电池任务

2019-06-05 09:20:43
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面对汽油发动机的最终消亡,全球最大的火花塞制造商正将其重点转向其认为在即将到来的电动汽车时代至关重要的部件- 下一代全固态电池。

日本的NGK Spark Plug Co多年来利用其在火花塞中使用的陶瓷技术的专业知识,扩展到传感器,半导体和其他主要用于汽车的产品。

现在,它看到了所有固态电池的未来,专家认为这将比目前用于电池电动汽车(EV)的锂离子电池更安全,更强大。

由于全球排放法规的紧缩迫使汽车制造商开发出更多的电动汽车,因此在运输150年后,内燃机将在未来几十年内走向终点。

“我们意识到,行业在某些时候不可避免地会从内燃机转向电池电动汽车,这最终会使我们的火花塞和氧气传感器业务过时,”工程和研发高级总经理Takio Kojima说道。在NGK Spark Plug接受路透社采访时说。

“我们的专业技术是先进的陶瓷,因此我们决定采用所有固态电池。”

Kojima说,NGK Spark Plug成立于1936年,总部位于日本的名古屋汽车中心,其主要业务在2010年左右就已经过时。

那一年,日产汽车公司推出了第一款大规模生产全电池电动车的Leaf,就在特斯拉公司推出首款量产跑车Roadster之后。

其他全球零部件供应商也在争先恐后地改革他们的产品组合。

在日本,Denso Corp与丰田汽车公司和马自达公司合作汽车公司开发电池电动汽车,而变速器制造商爱信精机公司正在开发混合动力传动系统和EV专用的四轮驱动装置。

在美国,动力总成产品制造商博格华纳已经扩展到混合动力和电动汽车零部件,包括电动汽车的变速器和驱动模块。

行业专家预计,到2030年,插电式混合动力汽油电动汽车和全电动汽车将占全球汽车销量的26%,而去年仅为1%,国际能源署的数据显示。

要大了

在上升EV使用将需要更长的寿命的电池,其是更强大的,更轻,可以收取比常规锂离子电池的制造更快容量急剧增加。

NGK Spark Plug加入了丰田和其他开发所有固态汽车电池的公司,通过用固体导电材料替代液体或凝胶状电解质,它们比传统锂离子电池提供更大的容量和更好的安全性。

丰田正在与基于硫化物的固体电解质,它提供高导电性,并且是相对柔性的,但能够释放有毒的电池氢气当暴露于湿气硫化物。

NGK Spark Plug正在投资采用不同技术的氧化物基化学,使用的陶瓷在极端温度下非常稳定,但导电性较差。此外,脆性陶瓷可能难以加工。

日本TDK公司开发了小型陶瓷全固态电池,主要用于个人健身监视器等可穿戴设备,而村田制作所正在开发类似产品。

但NGK Spark Plug有更大的计划,为汽车开发更大的格式。

“使用较小的尺寸工作相对容易,但是当尺寸较大时,每层的组装非常困难,因为很难使每层的厚度相同,”NGK Spark Plug固态电池成员Hideaki Hikosaka说。研发团队。

该公司在过去五年中开发了一种固体氧化物基电解质,该电解质包含一种额外的材料,使其类似于硫化物基电解质。

这使得电解质更容易加工成更大,更薄的层,这些层被压缩,使得它们更容易与阳极和阴极堆叠。

“这是因为添加了这种材料,我们能够使用压缩(而不是烧结)来制造更大的氧化物基电池。同时,它不释放任何气体,如硫化物,“Hikosaka说。

因此,该公司开发了一种10厘米×10厘米的电池袋电池,比TDK开发的4.5毫米×3.2毫米电池大得多。

NGK Spark Plug拒绝评论其氧化物化合物所用的材料及其电池的性能。

Hikosaka表示,他的团队正致力于提高电池的能量密度,使其能够在2020年左右与锂离子电池的性能相匹配,并在20世纪20年代开发更强大,更轻,价格更具竞争力的电池。

电池专家认为,在20世纪20年代生产价格合理的全固态电池,这也是丰田共享的目标,考虑到在众多性能特征之间实现良好平衡的挑战,这一目标雄心勃勃。

一旦他们进入市场,一些专家认为基于氧化物,硫化物和其他化学物质的电池之间的竞争可能会升温,因为生产商争相提供各种规格的电池。

“如果这些化学物质可以竞争并赢得锂离子,并且我们看到向所有固态转变,我们可能会看到它们使用的材料多样化,如锂离子电池,”Venkat Srinivasan说道,伊利诺伊州阿贡能源储存科学合作中心。

“一些汽车制造商和电池制造商可能对导电性比氧化稳定性更感兴趣,例如......电池完全是妥协。你不会达到每个指标。

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