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1次充電可行駛相當于東京至大阪的500公里的充電機充電鋰電池技術(shù)開發(fā)在日本正日趨活躍。積水化學工業(yè)的技術(shù)已經(jīng)具備取得突破的頭緒，旭化成也已接近。均能采用現(xiàn)有的電極，預計到本世紀20年代前半期實現(xiàn)實用化。


▲資料圖
 
日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省將扶持充分發(fā)揮充電機充電鋰電池性能的技術(shù)開發(fā)。在世界范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)向純電動汽車(EV)的趨勢正在加速，如果作為課題的續(xù)航距離大幅延長，以充電機充電鋰電池為主角的時代或?qū)⒗^續(xù)持續(xù)。
 
如果在完全充電狀態(tài)下可行駛500公里，將匹敵汽油車的性能。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省等認為這是純電動汽車普及的條件之一，提出2030年達成的目標。純電動汽車迅速普及的中國結(jié)束了對續(xù)航距離低于150公里的車型的補貼，增加了續(xù)航距離長的車型的補貼。
 
充電機充電鋰電池于1991年商品化，被用于筆記本電腦和攝像機等。2009年被用于量產(chǎn)型純電動汽車。完全充電可行駛的距離在200公里左右。一般認為2010年代初以當時的技術(shù)難以達到500公里，到2030年前后將被全固體充電機充電鋰電池等新一代充電機充電鋰電池取代。
 
新一代充電機充電鋰電池的開發(fā)在世界范圍內(nèi)日趨活躍，但技術(shù)上的課題很多。另一方面，充電機充電鋰電池的技術(shù)開發(fā)取得進展，500公里的突破日趨具有現(xiàn)實可能性。研究人員等預測“充電機充電鋰電池還能繼續(xù)使用10年左右”。
 
充電機充電鋰電池通過鋰離子在正負電極間移動來產(chǎn)生電力和進行充電。要增加充電機充電鋰電池的容量，有必要增加電極中存儲的離子，或減少內(nèi)部電阻，使電子通過更加容易。
 
積水化學開發(fā)的是用于正極的技術(shù)，在加入的炭材料的結(jié)構(gòu)上下功夫，使電子流動更容易。擴大正極之中電子通過的通道，電子流動更加順暢，達到以往的10倍左右。除了大量獲得發(fā)生的電流之外，電極不易損壞，耐久性得到提高。
 
將使正極加厚，以便更多取得鋰離子。在實驗中，充電機充電鋰電池的容量提高了3成左右。可將續(xù)航距離從現(xiàn)在的400公里提高至超過500公里的水平。計劃到2021年作為零部件加以銷售。
 
旭化成則是通過向負極混入氧化硅，將容量提高2成左右。向采用碳類材料的負極中加入硅系物質(zhì)，使得存儲鋰離子更加容易，能增加容量。但是，具有在捕捉一部分離子的情況下無法釋放的問題。通過在負極中預先注入離子，讓被捕捉的部分不產(chǎn)生活動，鋰離子的取得和釋放變得順利。旭化成力爭在數(shù)年后實現(xiàn)實用化。
 
此外，采用此前不存在的電極材料的研究也在推進。橫濱國立大學的藪內(nèi)直明教授與松下合作，開發(fā)了混入氟的正極。不僅是金屬，氧氣也能用于電極內(nèi)的電子流動，容量達到2倍。住友化學推進采用鋁的負極的開發(fā)，提出將容量提高至2.5倍的目標。
 
日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省將自2019年度起，開發(fā)使完全用完充電機充電鋰電池電量成為可能的技術(shù)。為了防止起火事故等，充電機充電鋰電池以低于上限的容量使用。將扶持能準確檢測剩余電量的傳感器的開發(fā)，增加可使用量。在2019年度預算中列入2億5千萬日元，力爭到2023年實現(xiàn)實用化。
 
日本曾在充電機充電鋰電池領(lǐng)域席卷世界，但2011年以后專利申請出現(xiàn)減少。在中國，大學和企業(yè)等的專利申請增加，到2015年，發(fā)展為日本和中國各占整體的3分之1。為了增加續(xù)航距離，大幅增加充電機充電鋰電池容量的技術(shù)開發(fā)正在推進，中國的專利申請預計進一步增加。