更好的電動汽車電池：充電速度更快且不會過熱的下一代電池

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  量子運行遠見
• 2021 年 11 月 30 日

能源儲存的格局發生了巨大變化，鋰離子電池的成本顯著降低，性能提高。 此外，石墨烯電池的突破提供了卓越的效率、更快的充電速度和更大的儲存容量。 這些進步可以帶來更清潔的交通、清潔能源領域的就業機會、政府對充電基礎設施的投資以及再生能源儲存的創新。

更好的電動汽車電池背景

據研究機構 Our World in Data 稱，1991 年，容量為 1 千瓦時 (kWh) 的鋰離子電池售價高達 7,500 美元。 從這個角度來看，如果當時流行的電動車日產Leaf上市，光是其電池的成本就將達到300,000萬美元。 這種高成本是電動車（EV）和其他依賴高效能能源儲存的技術廣泛採用的重大障礙。

然而，由於儲存容量、電池組件和生產方法的快速進步，多年來能源儲存的格局已經發生了巨大的重塑。 到 2018 年，同等容量的鋰離子電池成本下降了 97%，僅 181 美元。 成本的大幅降低使得依賴這些電池的技術（例如電動車和再生能源系統）更容易被更廣泛的消費者和企業所接受。

除了成本顯著降低之外，鋰離子電池的性能也大幅提升了。 1991 年，一公升電池只能儲存 200 瓦時 (Wh) 的能量。 然而，到2016年，相同體積的電池可儲存超過700Wh，是容量的三倍以上。 能量密度的提高使得從電動車到便攜式電子產品的各種技術的設計變得更加緊湊和高效，進一步推動了這些技術的採用和影響。

破壞性影響

利用石墨烯（一種碳基材料）的電池技術的突破可能會對各個領域產生深遠的長期影響。 與鋰離子電池相比，除了具有卓越的效率和可持續性之外，這款新原型機還表現出卓越的充電能力，測試顯示充電速度比傳統鋰離子電池快70倍。 此外，它的儲存容量增加了三倍，可延長使用時間並減少頻繁充電的需要。

這種基於石墨烯的電池的一個顯著優點是它能夠在沒有安培限制的情況下運行，從而消除了過熱的風險。 這消除了對冷卻機構的需要，冷卻機構通常佔據電池內相當大的空間。 這項發展解決了有關里程焦慮和充電基礎設施的關鍵問題。

這項突破引起了UniQuest和澳洲石墨烯製造集團（GMG）等公司的注意，它們正在積極探索擴大該技術並將石墨烯鋁電池推向市場的方法。 人們對該領域日益增長的興趣和投資凸顯了人們越來越重視製造不僅輕量、高效而且環保和可回收的電池。 隨著公司不斷完善和優化基於石墨烯的電池，其用途可能會從電動車擴展到各個行業，例如便攜式電子產品、航空航天和再生能源儲存。

更好的電動車電池的影響

更好的電動車電池的更廣泛影響可能包括：

• 可以在幾分鐘內更換或充電的小型電動汽車電池，也刺激了電動汽車充電站的增長。
• 隨著電動汽車電池變得更耐用並且更容易回收，垃圾填埋場中的電池數量減少。
• 隨著電動車所需電池數量和尺寸的縮小，電動車的價格持續下降，同時仍表現出與 2021 年電池技術相同的儲能和動力性能。
• 社會向更清潔的交通選擇、減少空氣污染和改善公眾健康的重大轉變。
• 電動車需求激增，為清潔能源領域的製造、研究和開發創造了新的就業機會。
• 政府投資充電基礎設施並提供激勵措施以加速向電動車的過渡，減少對化石燃料的依賴並促進能源獨立。
• 減少交通擁擠和噪音污染，提高居民的生活品質。
• 再生能源儲存方面的創新，能夠將太陽能和風能等間歇性能源整合到電網中，從而形成更具永續性和彈性的能源系統。
• 傳統汽車製造業工作可能減少，而電動汽車產業對技術工人的需求增加。

需要考慮的問題

• 更好的電池還能如何改善您的駕駛體驗？
• 您認為是否有其他下一代電池技術可能比石墨烯-鋁電池具有更大的潛力？