- Addionics 開發新型低溫電池架構以改善性能。
- 新架構使用三維多孔集流體取代傳統平面金屬箔。
- 低溫環境對電動車等應用造成雙重壓力。
- Addionics 將技術應用於多個電動化系統領域。
低溫環境一直是鋰離子電池最難克服的難題之一。隨著氣溫下降，電池可用能量減少，輸出功率降低，充電速度亦會減慢，對電動車、重型貨車、無人機以至航天器均構成影響。以色列電池技術公司 Addionics 表示，已開發出可從電池內部結構著手解決此問題的新架構，並正式推出基於「智能三維多孔集流體」（Smart 3D Porous Current Collectors）的低溫電池架構，以工程設計的三維多孔結構取代傳統電池中的平面金屬箔。
新架構的技術特點
Addionics 表示，該架構旨在改善鋰離子及電子在電池內部的傳輸路徑，使電池在低溫下仍能保留更多原有性能。傳統鋰離子電池一般採用平面金屬集流體，引導電子在電極之間傳輸；Addionics 則嘗試改變這種幾何結構，其三維多孔集流體可讓電解液及鋰離子穿透結構，在電極內部形成額外的傳輸通道，從而縮短有效傳輸距離，提升活性材料的可及性，並將電化學反應分佈至更大的體積範圍。
低溫環境會為電動車帶來雙重壓力。電池輸出的可用能量與功率同時下降，但車輛卻在此時需要額外能量，用於車廂暖氣、電池加熱及充電前的熱管理準備。Addionics 指出，電動車在嚴寒冬季下，最多可能損失約 40% 的續航里程。對於電力供應直接影響運作能力的應用場景而言，問題更為嚴峻。重型電動貨車在低溫下可能面臨功率下降，影響載重或路線規劃；軍用無人機的任務時間及作戰範圍同樣會縮短；航天器則需依賴加熱器及額外熱控硬件，將電池維持在合適的工作溫度範圍內。
因此，核心挑戰並非單純增加儲能，而是確保已儲存的能量在惡劣條件下仍可被有效取用。Addionics 行政總裁兼創辦人 Dr. Moshiel Biton 表示，公司透過改變電池單體的內部架構，正在消除電動化系統長期面對的部分重大限制。這套架構在低溫下尤其關鍵，因為低溫會令電化學過程變得遲緩，鋰離子在電池內的移動亦會更為困難。
技術應用的廣泛性
雖然低溫電動車性能是最直接的應用場景，但 Addionics 將技術定位為適用於更廣泛的電動化系統。在電動貨車領域，低溫性能提升有助於維持長途冬季運輸的功率輸出；對無人機而言，則可延長任務時間並提升作戰靈活性。航天應用方面，若電池所需加熱減少，將對整個航天器電力系統產生連鎖效應，有機會降低儲能、太陽能陣列、熱控硬件以至發射質量的需求。Addionics 表示，公司正與汽車、國防、航天、機械人、儲能及其他工業應用領域的企業合作推進相關技術。
是次公佈建基於公司自身的技術聲明，新聞稿中並未提供新低溫架構的詳細獨立性能數據。然而，相關概念反映出電池研發一項日益重要的方向：工程師不再僅聚焦於發掘全新化學體系，亦開始研究如何從電池單體的物理內部架構入手，提升整體性能表現。
項目 內容 技術核心 智能三維多孔集流體（Smart 3D Porous Current Collectors） 取代對象 傳統平面金屬箔集流體 低溫續航影響 嚴寒條件下電動車最多可損失約 40% 續航里程 目標應用領域 汽車、國防、航天、機械人、儲能、工業應用
低溫電池技術的未來趨勢
低溫環境對電池性能的影響一直是電動化系統面臨的挑戰。Addionics 的新型三維多孔集流體架構，旨在改善低溫下的鋰離子傳輸，從而提升電動車及其他應用的續航及充電性能。這一技術不僅針對電動車，還可擴展至軍用無人機及航天器等領域，顯示出其潛在的廣泛應用價值。隨著電動化需求的增長，這類創新技術將成為未來電池研發的重要方向。