充电电池和充电技术

文章摘要：日本九州电力也开发出了电动汽车用快速充电器，今日将开始通过关联公司销售（图6（b））。 图6：接连面世的电动汽车用快速充电器HASETEC开始销售与东京电力共同开发的快速充电站（a）。九州电力也预定开始通过关联公司销售快速充电站（b）。 该公司将来自电网的交流电转换成直流电的直流电源部分分离，可最多连接4台小型充电站。“不宽敞的地方可以只设置小型充电站，而把体积较大的直流供电部分可分开设置” （九州电力综合研究所锂电池及EV推进部门仓山功治）。 并且还配备了“并行充电”功能：当多台充电站上都连接着电动汽车时，即使只有一个直流电源部，也可相应于各充电站的输出功率进行高效充电，可缩短充电等待时间。

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日本九州电力也开发出了电动汽车用快速充电器，今日将开始通过关联公司销售（图6（b））。



图6：接连面世的电动汽车用快速充电器

HASETEC开始销售与东京电力共同开发的快速充电站（a）。九州电力也预定开始通过关联公司销售快速充电站（b）。
该公司将来自电网的交流电转换成直流电的直流电源部分分离，可最多连接4台小型充电站。“不宽敞的地方可以只设置小型充电站，而把体积较大的直流供电部分可分开设置” （九州电力综合研究所锂电池及EV推进部门仓山功治）。
并且还配备了“并行充电”功能：当多台充电站上都连接着电动汽车时，即使只有一个直流电源部，也可相应于各充电站的输出功率进行高效充电，可缩短充电等待时间。

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图3：可15分钟快速充电的牧田电动工具

牧田上市了15分钟即可充满电的电动工具（a，b）。通过采用锂离子充电电池，可大大缩短原来使用镍氢充电电池及镍镉电池的电动工具需时数十分钟的充电时间（c）。

以前美国消费者认为电动工具的机身和电池组越重越大，驱动时间就越长，机器就越坚固。而使用锂离子电池的电动工具的面世，使“这一认识发生了重大变化”（后藤）。这是由于，锂离子电池即使重量轻也能够以满功率长时间驱动，而且电池电量用完后还可迅速充电。“除了低价位产品还能畅销的新兴市场国家之外，其他市场基本上都会转向锂离子充电电池的电动工具”（后藤）。事实上，该公司采用锂离子充电电池的电动工具销售额已是连年倍增。

充电基础设施的建设出现热潮

与电动工具一样，充电时间短还有望成为电动汽车普及的重要武器。电动汽车的弱点之一就在于一次充电的持续行驶距离较短。如果与快速充电结合，这一弱点便可得以减轻。也许是受这一因素的推动，电动汽车充电基础设施的建设最近在各国活跃起来。

比如，美国Better Place公司正积极准备在以色列、丹麦、奥地利、加拿大为建设充电基础设施。日本汽车厂商中，日产汽车表现踊跃。包括与Better Place合作的以色列及丹麦在内，日产正在与20个行政组织及企业建立合作体制（图4）。“车辆开发和充电基础设施建设是电动汽车普及的两条腿。不两条腿走路的话，肯定无法实现普及”（日产汽车企划及先进技术开发本部技术企划部资深专家上田昌则）。



图4：建立充电基础设施建设合作体制

日产汽车为了2010年在美国和日本、2011年在中国、2012年在全球投放电动汽车，正在与政府及企业建立合作体制。

2009年夏季上市电动汽车的三菱汽车也从美国俄勒冈州为代表，在日本、欧洲、加拿大、新西兰、澳大利亚展开旨在实用化的实证试验及调查活动，稳步推进充电基础设施建设的准备工作。此外，东京大学也将启动在冲绳县建设充电基础设施，目标是使冲绳主岛的2万8000辆租赁车逐步更换成电动汽车。

演变为国家间的竞争

因电动汽车的实用化前景已清晰可见，电池开发的方向也在逐渐变化。“如果5分钟能够充电80％，快速充电就足够用了。与此相比，应更重视低成本化和长寿命化”（NEC东金营销本部解决方案技术部部长堀仁孝）。

电池成本是电动汽车普及的一大障碍。比如，三菱汽车2009年夏季上市的电动汽车“i-MiEV”的价格在400万日元左右。车辆价格高就是因为电池成本高达200万日元以上。实际上，利用国家及地方政府提供的补贴，预计只需200万日元即可购买。但这意味着没有补贴也就不会形成电动汽车市场。

降低电池成本最常用的解决方法是提高电池的能量密度，降低单位容量的成本。但这并非一朝一夕可以实现的。实际上，在锂离子充电电池实用化后的约20年里，向高容量材料的过渡几乎未取得进展，充分说明了开发上的难度。

需要庞大开发费用的新一代锂离子充电电池开发呈现出产官学合作，以举国之力展开竞争的态势。实际上，美国、中国及德国已开始加强对锂离子充电电池的政策措施。尤其是美国，2009年1月就任总统的奥巴马作为绿色新政（Green New Deal）的一环，提出了2015年之前导入100万辆插电混合动力车的目标等，强化了对电动汽车的举措。

在日本，新能源及产业技术综合开发机构（NEDO）也于2009年3月设立了蓄电技术开发室。旨在将NEDO内各领域分别推进的充电电池技术开发系统化。蓄电技术开发室（NEDO燃料电池及氢技术开发部蓄电技术开发室室长弓取修二）表示，“除了追求锂离子充电电池极限性能的技术开发之外，还将推进超越锂离子充电电池的革新性电池系统的开发。并希望形成跨行业开发电池技术的联盟”。

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