缺乏百日，北京2022年冬奥会将正式拉开帷幕。在“绿色冬奥”倡议下，本届冬奥会将运用氢燃料车、纯电动车、天然气车、混合动力车及传统动力车用于赛事交通服务。其间，节能与清洁动力车型在小客车中占比100%，在悉数车辆中占比85.84%，为历届冬奥会之最。

  但欢庆之余，纯电动车在酷寒环境的体现不由让人捏一把汗。据了解，在本届冬奥会期间，这些纯电动车或将面临-20℃至-30℃的超低温作业环境。作为举办地之一的张家口区域，其冬天平均温度终年处于-10℃左右，崇礼区室外赛区极寒时温度更是降至-23℃以下。在如此极点的工况条件下背负赛事通勤作业，纯电动车能担任吗？

  “锂电池不耐低温的问题，现已得到处理。”日前，电池技能科学家、美国国家发明家科学院院士、宾夕弗尼亚州立大学讲席教授王向阳在2021腾讯科学WE大会上表明，他的团队发明晰一种全气候电池，可在极低温度下照旧运转。该技能不只当选了2022年度轿车十大技能趋势之一，更将成为驱动冬奥纯电动车的中心技能之一，为北京2022年冬奥会保驾护航。

  揭露资料显现，电池内部是由正极、负极资料及两者之间的电解液三种资料构成。上述结构中，正极资料-电解液与负极资料-电解液别离构成两个界面，这两个界面存在的电势差便是电压。而依据正极资料的不同，电池也将具有不同特性，现在在电动车上运用最广泛的镍钴锰酸锂（三元）电池与磷酸铁锂电池即源于正极资料的差异。

  但锂离子电池的“恶疾”在于低温条件下功能欠安。相关资料显现，在-30℃的工况环境下，锂离子电池将损践约9~10倍的功率，这也是形成电动车在冬天续航路程“缩水”的首要原因。

  对此，现在业界首要选用资料处理办法，即在电解液中掺入很多高挥发性易燃物质——线性碳酸酯，并选用镍钴锰等高活性资料作为电池正极资料，以改善锂离子电池的低温功能，但上述办法又将导致电池在酷热气候呈现起火爆破等热失控现象。面临电池高温安稳性与低温高活性这一“对立体”，当时电池技能的开展堕入瓶颈。

  “近100年来，咱们了解的干流电池从铅酸电池改善到镍氢电池，然后改变到现在的锂离子电池，电池技能的改善基本上来源于资料的立异。”王向阳表明，比较以往寻觅新资料的开发途径，全天候电池的立异点在于突破了上述传统的电池结构。

  据介绍，全天候电池经过内嵌一片10微米厚度的镍箔作为发热体，然后完成对正负极界面可控。该发热体的作业进程相当于在电池内部形成快速短路，当外部环境温度较低时，系统控制电流经过镍箔形成可控内短路并发生热量，然后快速提高电池温度以完成输出功率。据王向阳介绍，即便在-30℃环境下“冻透”的电池，经过上述设备也可在30秒内自加热到零度以上正常作业。

  “经过这个方便低能耗的热影响办法，咱们就能够用最安稳最安全的资料制造电池。在不运用的时分，电池内的化学界面坚持最低（活性）水平，确保电池的安全和最低的老化速率。作业时，则用热影响将电池反响界面瞬间调大调强，然后确保高功率输出。”王向阳说。

  根据热调控机理，王向阳的研制团队还成功研制出10分钟快充电池，而这一技能的诞生或将深刻影响电动轿车技能道路和开展方向。

  据介绍，完成快充技能的科学要求是电池的活性足够高，锂离子在电极间的传递速度足够快，而热调控机理即可完成这一方针。王向阳举例称，当电动轿车行进至快充桩前，可先经过热调控设备对电池进行30秒左右的热影响，使其内部活性增强后再进行大电流充电。“咱们现在能做到的最好水平是充电10分钟取得200Wh/kg的能量，然后能够如此快充上千次以上没有危害。”王向阳说。

  “10分钟快充电池的推行将成为电动轿车的重要路程碑之一，由于它供给了一种快速快捷的补能办法，这将会引发电动轿车和许多运用场景的革命性改变。”王向阳表明，当电动轿车用户具有随时随地的快速补能条件，路程焦虑将不再需求推高电池容量来处理，而车载动力电池的原资料本钱也将大幅下降。

  作为未来出行的首要进化方向，飞翔轿车正成为车企争相布局的范畴。日前，小鹏轿车发布其生态企业小鹏汇天第六代飞翔轿车的相关信息，小鹏轿车董事长、CEO何小鹏称，该飞翔轿车的方针是在2024年完成量产。此外，本田、戴姆勒、丰田、现代、通用、吉祥、Stellantis集团等均已入局飞翔轿车范畴。

  据王向阳介绍，飞翔轿车对电池的要求较高，现在全球遍及看好的笔直升降飞翔轿车或许空中租借车，在每次降落后都必须对电池进行快速补能，其团队现已验证10分钟快充电池搭载于飞翔轿车的可行性和经济性，飞翔轿车的运用或将于2025年左右成为实际。

  “飞翔轿车首要或许运用在租借等公共出行范畴，比方市中心和机场的络绎交通等，以商用的租借车车队服务呈现，然后才是私家飞翔轿车，就像哈利·波特电影中拿着扫把飞相同，这是人类的愿望。”王向阳表明。

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