日企開發出鐵制車載電池外殼,耐熱性提高至2倍
2023/08/29
日本制鐵(簡稱日鐵)開發出了一種用於純電動汽車(EV)的鐵制電池外殼。重量較輕的鋁材料是主流,但日鐵利用該公司特有的鋼材使重量減輕至與鋁同等的水準,單純計算的話耐熱性也提高至2倍以上。純電動汽車存在事故導致電池起火的風險,鐵制外殼有助於提高安全性。
日本國內的鋼材需求因少子化而正在減少。鋼材的大客戶汽車行業正在推進開發 “一體化壓鑄(Gigacast)”生産技術,借助鋁來使巨大的車身零部件實現一體成型。日鐵希望通過開發新的鋼材用途來抵消需求減少的影響。
日鐵開發的鐵制外殼(圖片由該公司提供) |
車載鋰離子電池由多個儲存電力的核心零部件“電池單體(cell)”組成。日本和中國車企的純電動汽車電池的單體以方形為主流,為了提高行駛性能,容納單體的電池盒的材料使用較輕的鋁。
日鐵採用了表面鍍上稀有金屬鎳並經過熱處理的鋼板。這種鋼板易於進行複雜加工。
鐵的比重約為鋁的3倍,因此使用鋼材會使車身變重。如果將鋼材變薄,雖然能減輕重量,但存在難以成型的課題。日鐵通過自主技術把鋼板加工得很薄,成功達到與普通鋁制相同的重量。
鐵的熔點約為1540度,是鋁(約660度)的2倍以上,因此,當電池單體因事故等原因而受到強烈衝擊、短路發熱時,也不容易延燒。在使用試製品進行的試驗中,鋁制外殼在高溫時發生延燒,鐵制外殼則沒有。
鋁制外殼要在外殼之間加入防止延燒的零部件,而鐵制則有可能減少零部件。如果能在節省出來的空間內設置更多的電池單體,充電性能將提高,有助於延長純電動汽車的續航距離。
試驗中還確認了鐵制外殼不會影響充放電性能。今後日鐵將與電池企業等針對採用展開協商。計劃根據客戶的車載電池的大小進行改良,在2030年前實現實用化。
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