郝世琦

一直以來，新能源汽車一遇天冷就“趴窩”的現(xiàn)象，讓很大一批買車人望而卻步。但在北京召開的2022年冬奧會(huì)使用的新能源汽車卻告訴人們：我們不但要用新能源，還要實(shí)現(xiàn)新能源汽車的全覆蓋！

是什么給了冬奧會(huì)這樣的勇氣？除了合理的基礎(chǔ)規(guī)劃外，還有一項(xiàng)新能源汽車“黑科技”——不怕冷的全氣候電池。而提出這項(xiàng)技術(shù)的人，就是2021年年底因“飛行汽車”概念火出圈的王朝陽。

“趴窩”，躲不過去的

為什么新能源汽車每逢降溫就“趴窩”？

把目前市面上的新能源汽車電池大致分個(gè)類，比較常見的無外乎這么幾種：鉛酸電池、鎳氫電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。這些不同類型的電池各有各的優(yōu)勢，也各有各的不足。它們之間唯一的共同點(diǎn)就是，想讓車跑起來，靠的是電池內(nèi)部的電解液。

“熱脹冷縮”的原理，都聽說過吧？電解液也具備類似的性質(zhì)。當(dāng)處于低溫環(huán)境中，電池正負(fù)極材料帶電離子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)能力變差，穿越電極與電解液之間的鈍化膜變得比較困難，整體的傳遞速度也會(huì)降低。而即便帶電離子順利從電池的正極抵達(dá)電池的負(fù)極，因?yàn)檫@種不順暢的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，也有可能在電池負(fù)極形成鋰凝結(jié)現(xiàn)象。新能源汽車電池容量急劇減少、電池壽命縮短，都和這種現(xiàn)象有關(guān)。

再加上新能源汽車不能像普通燃油車那樣，利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱制暖，天一冷，不論是使用“熱泵空調(diào)系統(tǒng)”還是“電動(dòng)壓縮機(jī)空調(diào)系統(tǒng)”，都需要大量的電來調(diào)動(dòng)。這一來二去，新能源汽車“趴窩”，無論如何都很難從電池本身的升級來緩解。

想解決這個(gè)問題，只能依靠“組合拳”。

給你一套“組合拳”

王朝陽，就給出了一套“組合拳”。

以前，解決新能源汽車電池遇低溫罷工的問題，主要采用的是外部加熱的方式。這種方式雖然也能讓電池升溫，但整個(gè)加熱體系能耗高、時(shí)間長、效率低，湊合用可以，算不上什么完美的解決方案。

王朝陽首先做的，就是從電池本身入手。他打造出了一款能急速升溫的“全氣候電池”。近100年來，人類電池技術(shù)的改進(jìn)，大部分都來源于材料上的創(chuàng)新。從起初的鉛酸電池到現(xiàn)在主流的鋰離子電池，材料能帶來的性能提升，暫時(shí)進(jìn)入了一個(gè)“平臺(tái)期”。所以，王朝陽對電池的內(nèi)部構(gòu)造做了改進(jìn)。

他和團(tuán)隊(duì)在電池里植入了一片厚度僅為10微米的鎳箔發(fā)熱體。這片發(fā)熱體的主要作用，就是在低溫環(huán)境里利用電池本身的能量，給電池加熱。因?yàn)橹边_(dá)電池內(nèi)部，傳統(tǒng)加熱系統(tǒng)需要很久才能達(dá)到的效果，這個(gè)發(fā)熱體只要30秒就能實(shí)現(xiàn)。2022年北京冬奧會(huì)的新能源汽車，用的就是這種全新的黑科技電池。

在“全氣候電池”之外，王朝陽還給新能源汽車上了第二道保險(xiǎn)——快充技術(shù)?！半姵乜斐洹钡脑聿⒉粡?fù)雜，只要電池的活性足夠高，鋰離子在正負(fù)兩個(gè)電極之間的傳遞速度就足夠快，充電速度也就更快。

王朝陽利用全氣候電池里的鎳箔發(fā)熱體，在正式充電前，先通過加熱對電池進(jìn)行一個(gè)短暫的熱刺激，然后測試10分鐘內(nèi)電池能充進(jìn)多少電流。目前，王朝陽和團(tuán)隊(duì)做到的最好成績是：充電10分鐘，續(xù)航320公里。如果這項(xiàng)技術(shù)能得到廣泛應(yīng)用，就可以大大減少新能源汽車的里程焦慮。放電快又怎么樣？只要我充電夠快，斷電就追不上我！

王朝陽曾說，科學(xué)工作者，要有勇氣和毅力去走沒有人走過的路。因?yàn)閯?chuàng)新總是孤獨(dú)的。他的下一個(gè)目標(biāo)，是在快充電池的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升飛行汽車的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

未來，總是先由一小部分人看到。他要做其中的那個(gè)人。