進軍中國市場整整40年的硅基技術(shù)企業(yè)道康寧全球高級副總裁兼首席技術(shù)官章舸科日前在接受記者采訪時表示,其開發(fā)的碳化硅技術(shù)將在混合動力車和電動車上應(yīng)用。該技術(shù)能減輕汽車重量,讓每加侖(約3.79升)汽油所跑的公里數(shù)增加20%。“比如原來可以跑40公里,使用碳化硅代替硅半導(dǎo)體可以跑48公里。”
章舸科介紹說,碳化硅可以在更高的溫度當中運行。在傳統(tǒng)的沒有使用碳化硅材料汽車里面,實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化,電能的轉(zhuǎn)化,需要水或其他降溫物質(zhì)來散熱。因為碳化硅能夠在更高溫度下運行,這意味著不需要散熱的水或降溫手段,因此減輕了汽車的重量。此外,碳化硅相較于普通的硅半導(dǎo)體,電能轉(zhuǎn)化率高,使能量損失變的更少。
美國能源部所做的一項調(diào)查當中,使用碳化硅可以讓每加侖汽油所跑的公里數(shù)增加20%。目前,日本東京已有一條地鐵線在電力電子中使用碳化硅,現(xiàn)在已在做一些測試。
章舸科認為,有機硅材料更耐用,壽命更長,更可靠,也有經(jīng)過驗證的或者成熟的一些解決方案,其應(yīng)用前景非常廣闊。
目前,道康寧有專門針對鋰電池的研究。傳統(tǒng)的電池,正極材料中使用的是石墨。如果我們能用硅取代傳統(tǒng)石墨類型電極,從一個鋰離子對應(yīng)六個石墨碳到3.5鋰離子對應(yīng)一個硅,這是一個由很具體的結(jié)構(gòu)變化而帶來的容量的相應(yīng)變化。如果能夠做到那一步,電容量跟傳統(tǒng)技術(shù)比是十倍左右的增長。不過,章舸科坦言,實現(xiàn)這一技術(shù)也有一部分挑戰(zhàn)。“試想一下硅陽極里鋰與硅比例(較鋰與碳比例而言)發(fā)生了較大改變,充電前后體積可能會發(fā)生較大的變化。”
出于對電池安全性考慮,道康寧正與北美另一家公司合作進行測試,希望新型硅基電解質(zhì),既能夠滿足電池性能要求,又能在安全性能上有很好的提升和改進。
“新能源汽車是有機硅的重要機遇。”章舸科說。