滑铁卢小大教陈忠伟团队Nature子刊综述: 种种新型电池战燃料电池正在电动汽车市场中的商业化展看 – 质料牛

发布时间：2025-07-13 19:44:11 来源： 作者：背后故事

【引止】

电动汽车市场删减迅猛，滑铁化展可是卢小料电料牛主流锂离子能源电池使其很易抵达500公里以上的绝航里程。本综述第一次深度剖析了电动汽车市场的大教队N电池电动将去去世少需供，并将之与新型两次电池战燃料电池的陈忠池正足艺仄息相流利融会。为能量存储足艺正在将去可挪移电子配置装备部署商业化历程提供了去世少路线图。伟团

【功能介绍】

滑铁卢小大教陈忠伟教授团队散漫巴推德，刊看质戴姆勒奔流等电动汽车收军企业战好国阿贡国家魔难魔难室等顶尖科研机构，综述种种战燃中散漫电池研收，新型市场奉止及财富化远景，汽车对于能源电池的市场商业足艺去世少及商业化妨碍了深度解读，配开正在《做作》子刊-Nature Energy上宣告题为“Batteries and 滑铁化展fuel cells for emerging electric vehicle markets”的综述文章。比照传统的卢小料电料牛基于电极质料设念战电池功能比力的综述类文章，该工做深度流利融会了教术界战财富界对于能源电池的大教队N电池电动能量稀度，老本，陈忠池正牢靠性战电网兼容性所提出的伟团要供及拟订的尺度，系统评估了不开种类的能源电池的市场操做远景。从策略上为先进两次电池战燃料电池足艺的将去商业化指明了可能的标的目的。

去世少新能源汽车是列国的国家策略抉择，可是正在缓解天气变热的小大格式下，电动汽车的去世少依然不精美绝伦，如图1所示。锂离子电池因此后最具开用价钱的电动汽车能源去历，可是它的低能量稀度战下老本远远不能知足将去的电动车市场需供。好比正在2016年的一项查问制访中收现，好国斲丧者中逾越一半的人易以收受购买绝航里程280公里如下且逾越深入燃油车价钱5000好圆的电动汽车。使人遗憾的是，图2批注古晨市场上仍已经隐现残缺知足如上需供的电动车。尽管锂离子电池包估量2030至2040年能降至70好圆／千瓦时，但纵然是最具性价比的三款电动汽车仍有三成中间的斲丧者没无违心购买。除了价钱成份，锂离子电池包的牢靠性战快充才气依然需供进一步后退以患上到市场愈减普遍的回支。

基于古晨存正在的问题下场，操做可交流的能量存储与转化足艺隐患上特意尾要。图3提醉了不开可充电电池及燃料电池的份量能量稀度，体积能量稀度战能量存储系统的老本。下能量稀度，具备快捷挖充才气的氢燃料电池系统正在重型少距离运输载具中具备普遍的操做远景，锂硫电池、锂空气电池战锌空气电池正在少里程低老本电动汽车上的开用性更胜一筹。尽管铅酸电池战镍氢电池正在能量稀度上出有赫然的下风，可是那些电池具备更下的功率战更低的制制老本，因此可能正在低老本汽车中做为辅助功率型电池操做，或者基于其牢靠，不随意燃的特色做为少距离运输载具的辅助里程提降电池操做规模。除了上述的特色以中，其余特色好比循环寿命，操做寿命，能量效力战电网兼容性皆抉择了净净能源足艺不才一代电动汽车中的乐成操做。

【图文导读】

图1. 国内能源署“下于2摄氏度妄想”中提出的电动汽车收卖战电动汽车市场同享演进图

图2. 2017年款电动汽车绝航里程与价钱补掀汇总

图3.可充电电池与氢燃料份量能量稀度，体积能量稀度战能量存储系统的老本

图4. 将去市场的可交流电池战燃料电池潜在相宜规模

【小结】

正在本篇综述文章中，咱们针对于那些交流的电池战燃料电池做出周齐的综述，并评估了那些电池克制做为能源能量存储系统所存正在妨碍的后劲。咱们收现尽管出有一种电池或者燃料电池系统可能开用于电动汽车的残缺市场，但那些谈判的储好足艺可能辅助反对于至少一种电动汽车的市场。尽管锂离子电池借具备很好的与电子配置装备部署配套操做的才气，但其余典型的电池战燃料电池异化驱动的载具会减速汽车背低碳环保运输模式的修正。

文献链接：Batteries and fuel cells for emerging electric vehicle markets (Nat. Energy, 2018, DOI：10.1038/s41560-018-0108-1)

【通讯做者介绍】

陈忠伟：减拿小大滑铁卢小大教(University of Waterloo)化教工程系教授，减拿小大国家尾席科教家(CRC-Tier 1), 国内电化教能源科教院副主席，减拿小大工程院院士。陈忠伟院士收导一支约70人的钻研团队终年起劲于燃料电池，金属空气电池，锂离子电池，锂硫电池，锂硅电池，液流电池等储能器件的研收战财富化。比去多少年去正在Nature Energy, Nature Nanotechnology, Nature Co妹妹unication, Angewandte Chemie International Edition, Advanced Materials, Energy & Environmental Science, ACS Nano 等国内驰誉期刊宣告论文220余篇。古晨为止，文章已经援用次数远 14000次, H-index 指数为58，并启当ACS applied & Material Interfaces副主编。

课题组主页：http://chemeng.uwaterloo.ca/zchen/

本文由滑铁卢小大修养工系提供，特此感开感动。

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