更好的电动汽车电池：充电速度更快且不会过热的下一代电池

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  量子运行远见
• 2021 年 11 月 30 日

能源存储的格局发生了巨大变化，锂离子电池的成本显着降低，性能提高。此外，石墨烯电池的突破提供了卓越的效率、更快的充电速度和更大的存储容量。这些进步可以带来更清洁的交通、清洁能源领域的就业机会、政府对充电基础设施的投资以及可再生能源存储的创新。

更好的电动汽车电池环境

据研究机构 Our World in Data 称，1991 年，容量为 1 千瓦时 (kWh) 的锂离子电池售价高达 7,500 美元，令人震惊。从这个角度来看，如果当时流行的电动汽车日产Leaf上市，仅其电池的成本就将达到300,000万美元。这种高成本是电动汽车（EV）和其他依赖高效能源存储的技术广泛采用的重大障碍。

然而，由于存储容量、电池组件和生产方法的快速进步，多年来能源存储的格局已经发生了巨大的重塑。到 2018 年，同等容量的锂离子电池成本下降了 97%，仅为 181 美元。成本的大幅降低使得依赖这些电池的技术（例如电动汽车和可再生能源系统）更容易为更广泛的消费者和企业所接受。

除了成本显着降低之外，锂离子电池的性能也得到了大幅提升。 1991 年，一升电池只能存储 200 瓦时 (Wh) 的能量。然而，到2016年，相同体积的电池可存储超过700Wh，是容量的三倍多。能量密度的提高使得从电动汽车到便携式电子产品的各种技术的设计变得更加紧凑和高效，进一步推动了这些技术的采用和影响。

破坏性影响

利用石墨烯（一种碳基材料）的电池技术的突破可能会对各个领域产生深远的长期影响。与锂离子电池相比，除了具有卓越的效率和可持续性之外，这款新原型机还表现出卓越的充电能力，测试表明充电速度比传统锂离子电池快70倍。此外，它的存储容量增加了三倍，可延长使用时间并减少频繁充电的需要。

这种基于石墨烯的电池的一个显着优点是它能够在没有安培限制的情况下运行，从而消除了过热的风险。这消除了对冷却机构的需要，冷却机构通常占据电池内相当大的空间。这一发展解决了有关里程焦虑和充电基础设施的关键问题。

这一突破引起了UniQuest和澳大利亚石墨烯制造集团（GMG）等公司的关注，它们正在积极探索扩大该技术并将石墨烯铝电池推向市场的方法。人们对该领域日益增长的兴趣和投资凸显了人们越来越重视制造不仅轻质、高效而且环保和可回收的电池。随着公司不断完善和优化基于石墨烯的电池，其用途可能会从电动汽车扩展到各个行业，例如便携式电子产品、航空航天和可再生能源存储。

更好的电动汽车电池的影响

更好的电动汽车电池的更广泛影响可能包括：

• 较小的电动汽车电池可以在几分钟内更换或充电，这也刺激了电动汽车充电站的增长。
• 随着电动汽车电池变得更加耐用并且更容易回收，垃圾填埋场中的电池更少。
• 随着电动汽车所需电池数量和尺寸的缩小，电动汽车的价格持续下降，同时仍表现出与 2021 年电池技术相同的储能和动力性能。
• 社会向更清洁的交通选择、减少空气污染和改善公众健康的重大转变。
• 电动汽车需求激增，为清洁能源领域的制造、研究和开发创造了新的就业机会。
• 政府投资充电基础设施并提供激励措施以加速向电动汽车的过渡，减少对化石燃料的依赖并促进能源独立。
• 减少交通拥堵和噪音污染，提高居民的生活质量。
• 可再生能源存储方面的创新，能够将太阳能和风能等间歇性能源整合到电网中，从而形成更具可持续性和弹性的能源系统。
• 传统汽车制造业工作岗位可能减少，而电动汽车行业对技术工人的需求增加。

需要考虑的问题

• 更好的电池还能如何改善您的驾驶体验？
• 您认为还有其他下一代电池技术可能比石墨烯铝电池具有更大的潜力吗？