當(dāng)一個(gè)電動(dòng)汽車電池進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)，它已經(jīng)接受了詳盡的安全測(cè)試：在嚴(yán)寒中它的表現(xiàn)如何?嚴(yán)酷的高溫又如何?發(fā)生事故后，它還能安全工作嗎?這些測(cè)試由專家在嚴(yán)格的操作條件下進(jìn)行，確保深入了解電池的局限性，因此汽車制造商可以設(shè)計(jì)出能保證乘客安全的操作系統(tǒng)。
近期，美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究人員已獲得340萬(wàn)美元的聯(lián)邦資金，領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)由NREL、Exponent和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員組成的團(tuán)隊(duì)，對(duì)尖端的下一代電動(dòng)汽車(EV)電池進(jìn)行同樣嚴(yán)格的安全測(cè)試。他們的最終目標(biāo)是降低新興電池技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)，以支持全美汽車的電氣化。
NREL已經(jīng)從美國(guó)能源部ARPA-E的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)劃資金，該計(jì)劃支持那些尚未準(zhǔn)備好接受私營(yíng)部門投資的高潛力、高影響的技術(shù)。該項(xiàng)目的資金來(lái)自ARPA-E "美國(guó)低碳生活電動(dòng)車"(EVs4ALL)計(jì)劃，該計(jì)劃要求在三類項(xiàng)目中提出建議：第1類項(xiàng)目是開(kāi)發(fā)極快充電的電池，第2類項(xiàng)目是開(kāi)發(fā)具有極高能量密度的電池，第3類項(xiàng)目是評(píng)估這些新技術(shù)的安全性。
NREL的儲(chǔ)能研究員Donal Finegan將擔(dān)任NREL 第3類項(xiàng)目資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。在接下來(lái)的兩到三年里，F(xiàn)inegan的研究團(tuán)隊(duì)將與獲得1類和2類項(xiàng)目資助的公司和大學(xué)合作，對(duì)他們的下一代儲(chǔ)能材料進(jìn)行徹底分析，詳細(xì)了解可能導(dǎo)致其失效的原因，并概述其失效時(shí)會(huì)發(fā)生的情況。
Finegan的工作將是開(kāi)拓性的，也是關(guān)鍵性的。由于ARPA-E資助了高風(fēng)險(xiǎn)的早期工作，突破了已知科學(xué)的界限，該項(xiàng)目的1類和2類公司將致力于用鈉、鉀離子、固態(tài)鋰金屬等新型材料組成的電池，以及無(wú)鈷和無(wú)鎳正極。雖然這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)對(duì)于推動(dòng)電動(dòng)汽車電池的發(fā)展是必要的，但安全性也是必要的--這些材料的化學(xué)成分、局限性和故障尚不清楚。
Finegan說(shuō)：“所有電池都有故障的風(fēng)險(xiǎn)。”“關(guān)鍵是要對(duì)電池的故障狀況有深入、徹底的了解，這樣汽車制造商就可以在選擇電池時(shí)做出明智的決定，并在此后設(shè)計(jì)出一個(gè)能夠減輕這些風(fēng)險(xiǎn)的電池系統(tǒng)。”
Finegan的研究團(tuán)隊(duì)將從一個(gè)自下而上的方法開(kāi)始，以了解使用這些新型電池時(shí)可能導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的任何因素：有毒材料、易燃性、高發(fā)熱，或故障期間可能釋放的有害氣體或微粒。然后，該團(tuán)隊(duì)將制定修訂后的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和工具，使制造商能夠在自己的實(shí)驗(yàn)室中復(fù)制測(cè)試，此外，世界各地的研究人員也可以驗(yàn)證結(jié)果并在自己的實(shí)驗(yàn)中使用這些數(shù)據(jù)。
Finegan說(shuō)：“在這個(gè)過(guò)程結(jié)束時(shí)，我們的目標(biāo)是降低電池商業(yè)化的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗鼈兊陌踩砸呀?jīng)得到了非常深入的評(píng)估。”。
15年前，NREL研究人員已經(jīng)開(kāi)始對(duì)鋰離子電池進(jìn)行建模，這些模型現(xiàn)在被行業(yè)合作伙伴廣泛使用，而它們都來(lái)自于這樣的實(shí)驗(yàn)工作。NREL將在此基礎(chǔ)上，為新型的、下一代的電池服務(wù)。這個(gè)項(xiàng)目可以幫助NREL為未來(lái)許多關(guān)于下一代電池安全的研究項(xiàng)目奠定基礎(chǔ)。
