2025年電動車技術新突破:電池與製造革新提升行駛距離

2025 年,電動車(EV)市場迎來了新高峰,隨著動力系統、電池技術和製造工藝的持續進步,這個行業正經歷著顯著的變革。今年在電池化學、成本降低和車輛架構方面出現了許多重要的發展,這些進展旨在重新定義電動車的行駛距離、速度和效率。新推出的電動和混合動力車型可以在單次充電下行駛超過 800 英里,將實際駕駛範圍推向新的高峰。工程師們還報告了固態電池技術的可喜成果,強調其有潛力超越傳統鋰離子電池。新型電池工藝減少了能源消耗和工廠面積,而新型電動馬達的記錄功率密度為未來更輕、更高效的電動車平台鋪平了道路。在過去的一年中,Interesting Engineering(IE)報導了這些技術,以使讀者更接近這個迅速變化的世界。以下是 2025 年七個不容錯過的電動車故事。

日本公司推出的電動 SUV 配備 LFP 電池,行駛範圍達 807 英里。Mazda 的全電動 EZ-60 SUV 在 4 月底的上海車展上首次亮相,給人留下了深刻印象。該車型與中國汽車製造商長安汽車共同開發,提供兩種動力系統選擇。全電動版本搭載一臺後置 255 馬力(190 kW)的馬達,並配備 CATL 鋰鐵磷酸(LFP)電池,根據 CLTC 標準可提供最多 373 英里的行駛範圍。擴展範圍的變種則將相同的電動馬達與一臺 97 馬力的 1.5 升汽油發電機結合。其 31.73 kWh 的 LFP 電池支持最多 99 英里的電動駕駛,並提供超過 807 英里的總範圍,支持 800 伏的快充。

中國汽車製造商推出的新混合動力電動車,提供 935 英里的行駛範圍和 15 分鐘快充。9 月,浙江吉利控股集團發佈了全尺寸插電式混合動力 SUV(PHEV)吉利 Galaxy M9。這款長約 17 英尺的六座車輛提供六個配置,並可選擇標準駕駛輔助系統或先進的 G-Pilot H5 系統。該車型採用了吉利的 NordThor(雷神)AI 混合動力 2.0 動力系統,結合一臺最多可產生 219 馬力的 1.5 升渦輪增壓汽油發動機。Galaxy M9 的高配型提供最多 143 英里的純電行駛範圍,根據 CLTC 標準的總範圍約為 935 英里,3C 快充可在約 15 分鐘內充至 80% 的電量。

在電池技術方面,豐田在固態電池陽極材料方面取得突破,能量密度超越鋰電池。年初,與豐田汽車公司合作的研究團隊開發出一種全固態氟化物離子電池的新陽極材料。根據團隊的說法,這種新設計可能顯著提升電動車的行駛範圍。科學家們展示了氮化銅(Cu3N)提供約 550 毫安時每克(mAh/g)的可逆容量,這是典型鋰離子陽極的兩倍,且每體積的容量可高達三倍。應用於全固態氟化物離子電池時,該陽極的能量密度達到鋰電池的兩倍,潛在地將電動車的駕駛範圍從約 372 英里提高至 745 英里。

德國研究團隊在固態電動車電池方面創造了新的 600 Wh/kg 能量密度。10 月底,德國弗勞恩霍夫材料與束技術研究所的科學家們開發了一種新的固態鋰硫(Li-S)電池。這項研究是在德國資助的 AnSiLiS 項目和歐盟支持的 TALISSMAN 計劃下進行的。根據團隊的說法,這些電池設計旨在克服 Li-S 技術一直以來的穩定性和可擴展性挑戰。早期實驗室測試顯示,固態 Li-S 電池的特定能量密度可超過 600 瓦特時每公斤(Wh/kg),幾乎達到傳統鋰電池的兩倍。該技術主要用固體材料取代液體電解質,以抑制多硫化物的形成,並利用無溶劑的 DRYtraec 塗層工藝,降低生產能源使用達 30%。

9 月,電動車電池研究又取得了一項重大突破,實現單次充電行駛 500 英里。由韓國科學技術院(KAIST)和 LG 能源解決方案的聯合團隊領導的研究顯示,他們的鋰金屬電池技術使電動車能在單次充電下行駛約 500 英里,並支持最短 12 分鐘的充電。根據研究人員的說法,這一進展標誌著延長實際駕駛範圍的重要一步。該技術依賴於一種新開發的抑制液體電解質,能夠抑制鋰樹枝晶的形成,促進鋰在陽極上的均勻沉積,維持高能量密度,同時支持快速充電和長壽命,研究人員報告說耐久性超過 186,000 英里的駕駛。

美國的電動車電池突破有望將能源使用減半,縮小工廠面積。8 月間,美國能源部阿貢國家實驗室的研究人員以及橡樹嶺國家實驗室和凱斯西儲大學的同事們發表了一篇關於先進電極製造技術的綜合評論。科學家們得出結論,乾電極加工是近期商業化的最有前途的技術。與傳統使用有毒 NMP 和能耗高的乾燥爐的濕法加工不同,這項技術能無溶劑地生產電極薄膜。根據團隊的說法,這種方法可將製造能源使用減少至 46%,降低生產成本,為更便宜的電動車電池和電網規模的能源儲存提供了更清晰的路徑。

英國電動馬達制造商 YASA 在年末推出了一款新的原型輪內動力系統,創造了非官方的功率密度記錄。這套系統於 12 月 3 日宣佈,提供每個輪子超過 1,000 馬力的功率密度。其配備一臺重 28 磅的電動馬達,能產生高達 750 kW(約 1,005 馬力)的峰值功率,輸出超越目前的輪內馬達設計。結合一個重 33 磅的雙逆變器,該馬達持續輸出 350 至 400 kW(469 至 536 馬力),適合高性能和長時間駕駛。YASA 預計該系統可減輕電動車重達 1,102 磅。

未來的電動車行業仍將持續受到這些創新技術的影響,推動其向更高效、更環保的方向發展。


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Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。