-70℃也能充电！事关新能源车，浙大最新发布

-70℃的低温环境也能充电。

最近，浙江大学材料科学与工程学院范修林研究员团队一项关于新型电解液的研究成果刊发在国际顶级期刊《自然》上。这项研究成果有望帮助锂离子电池突破充电速度、工作温度和安全性能的“瓶颈”。

浙大研究团队设计的锂离子软包电池。受访者供图

电池，是新能源车的动力源。政府工作报告多次提及新能源汽车。中国新能源汽车产业飞速发展，从2018年年产销量刚过百万辆，再到2023年年产销量近千万辆，甚至正成为“世界宠儿”。

但众所周知，新能源车电池“怕冷”。受制于锂电池特性等因素，目前我国新能源汽车市场总体呈现南方热北方冷的格局。

这一次，科技创新将带来改变格局的曙光吗？锂电池为何会怕冷？离大规模商业还有多远？潮新闻记者采访了范修林研究员及业内专家。

怕冻的电动车

对于新能源车怕冷一事，东北的“老铁们”最有发言权。新能源汽车“趴窝”“排长队充电”“电池被冻住”“续航大减”等新闻，频频冲上“热搜”。低温考验下的电动车，也被调侃为电“冻”车。

那锂电池为什么会怕冻？

“这与锂电池本身的特性有关。”范修林表示，锂电池要实现快充，其中的离子要实现快速地迁移。但是在低温下，锂电池会出现离子传输动力学缓慢、电解液电导率低、内阻增加等问题，进而会导致容量快速衰减、循环寿命缩短、安全风险增加等问题。

范修林团队。受访者供图

范修林表示，电解液是电池中唯一与其它组件直接进行物理接触的元素，在实际运行中很大程度上决定着电池的工作温区、充放电倍率、循环稳定性及寿命。因此，要突破低温环境下的锂电池问题，电解液的特性显得至关重要，范修林团队选择从电解液这块“空白区”下手。

但要让锂离子电解液同时具备有效的电解液-电极界面膜、宽温域内高离子电导率和快速离子传输动力，这对于此前已有研究的电解液来说都是不可能实现的。为了突破这项不可能，团队开展了长达4年的研究。

面对几万种溶剂，该团队首次建立了一套溶剂筛选原则，将23种目标材料制作成电解液并应用于锂电池，展开实证研究。团队研究出的锂离子软包电池，如同一块块压缩饼干，却能展现出不同的功能效应。不仅能够支持在-70℃到60℃的超宽温区内进行可逆地充放电，还可以在室温10分钟内完成快速充放电，并且十分安全。

市场格局待打破

一块怕冷的锂电池背后，折射的却是新能源汽车尚待打开的更大市场。因各种吐槽而被放大的“里程焦虑”，让不少北方居民对新能源汽车望而却步。中国汽车流通协会新能源分会秘书长章弘表示，在新能源汽车的发展过程中，需要更加关注电池耐寒性问题。

最近，乘联会秘书长崔东树在其个人微信公众号中分析了2月新能源车销售情况，表示近期受长江流域雨雪冰冻天气的影响，电动车的补能与续航短板暂时影响了消费者购买信心。

尽管影响能源汽车销售的因素很多，消费能力、促销政策、充电设施保障等都是，但气候叠加锂电池的“怕冷”特性，成为影响新能源汽车推广的一大因素。新能源汽车市场南热北冷的格局由来已久。

2022年，浙江新能源汽车渗透率为35.8%，超过全国平均水平13.9个百分点。海南省2023年新能源汽车的渗透率达到了50.8%。黑龙江、吉林、辽宁、新疆、甘肃等省，则估计在30%以下。

家在辽宁沈阳的夏铭为了方便上班、出游最近考虑购车，“国产电动车我看过五六款，确实很心动，还试驾了其中三款。”但开过新能源车的朋友，却给她兜头浇了一盆凉水，“等到了冬天，看你咋整。”夏铭说，她身边也有打算买新能源车的朋友，考虑到冬天续航被“劝退”了。

去年6月，工业和信息化部副部长辛国斌表示，目前我国新能源汽车全面市场化发展还存在着不均衡不充分的问题。其中，从地域看受动力电池低温适应性、充换电设施不足等因素影响，东北、西北等地区新能源汽车推广应用相对滞后，东北三省和西北五省新能源汽车保有量不到全国总量的5%，地域上呈现了不均衡的特点。提出将支持开展高安全全气候动力电池、热泵空调、整车热管理等技术攻关，以进一步增强新能源汽车低温适用性和安全性，满足高寒地区消费者需求。

离大规模商用还有多久？

近年来，不少动力电池上下游企业花了大量精力提升电池在低温情况下的使用效率。

我省锂电池行业的一位从业者表示，锂电池的低温表现，一直是学界以及业界都在攻关的难题。

汽车专家韩晨洪表示，为了保证电池包的温度，目前给新能源汽车加装PTC和热泵是业内常用的方案。但采用热泵和PTC两种方式的能耗相差30%以上，PTC的耗电量大，对电动车冬季续航影响大。采用这样的外部加温方案，意味着本来容量就衰减的电池需要在制暖方面多耗电。此外，动力电池的半固态和固态电池等创新也在进行，都在致力于确保续航里程、安全性等要求下能够大规模商业化应用。

多位从业者向记者表示，锂电池的电解液实现突破性创新，如果能实现大规模商业化，将产生极大的效益。但是，从实验室的研究成果落地到商用，还有一段路要走。

范修林表示，对比目前的商用电解液来说，新型电解液具有更优异的倍率性能和低温性能。由于电解液在宽温域内的超快离子传输和稳定的电化学界面，未来的前景还是很可观的。但他也指出，“面对大规模商业化应用上，新型溶剂成本较高是一个较大的挑战”。

但范修林也表示，该研究成果可以率先在极地科考、空间探测、海底勘探等极端温度情况中应用。同时，他表示，电解液的突破对钠离子电池和钾离子电池也十分有效，未来可用于更多场景，“比如应用于车载设备、电力通信、公共安全、应急救援、医疗电子、铁路、船舶、机器人等领域。”

对未来，范修林很有信心：“目前，我们团队已经与相关企业开展紧密合作。”

潮新闻 记者 杨一凡 通讯员 柯溢能

责任编辑：董箫乐

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