如今最熱門的前沿項目是鋰空氣電池。鋰空氣電池的理論能量密度為5200Wh/kg,比起特斯拉電池來說高了一個數量級;如果不計算氧氣重量,其理論能量密度更是高達11680Wh/kg,這就堪比汽油了。就算考慮到理論值和實際值的差距,也應該完全能滿足電動車的需求。這樣的潛力當然讓研究者們感到十分興奮,現在全球至少有上千家研究所正致力于攻堅鋰空氣電池。
很顯然,對于電動車行業來說,誰能最先掌握商用鋰空氣電池技術,誰就能夠最快占據市場。大眾汽車公司已經明確押寶于此,它們公開宣稱要在2020年實現鋰空氣電池的量產化,并預期打造出一款續航里程高達800公里的超級電動車。作為電動車行業的領跑者,特斯拉也在開發金屬空氣電池。此前該公司曾被媒體披露擁有一項最新的專利,顯示它們已經開發了一種由鋰離子和金屬空氣(鋰空氣或者鋁空氣)電池組成的電池組,充一次電可以讓汽車行駛達到400英里(約合650公里)。
豐田的實驗
汽車業界巨擘豐田公司所選擇的方向,卻與大眾和特斯拉不一樣,其將金錢和目光都轉向燃料電池汽車。
所謂燃料電池,就是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的電池。它可以是氫燃料電池,也可以是生物燃料電池。從表面上來看,它也像普通電池一樣有正極、負極和電解質,等等,但事實上,它卻不是一個蓄電池,而是一個發電裝置,所以燃料電池汽車也依然屬于電動車范疇。
燃料電池最大的優勢在于體積小、分量輕但儲能很高。今年年初,弗吉尼亞理工大學的一個研究團隊就曾開發出一種“糖能燃料電池”,能量密度達到了鋰離子電池的10倍。豐田公司預計在2015年左右上市的燃料電池車FCV-R亦是絕佳證明。根據豐田提供的資料,這款新車將有著至少500公里的續航能力,而且加燃料時間不會超過3分鐘,綜合來看,這樣的表現將遠遠優于特斯拉Model S,已經達到了燃油車的水平。
然而,燃料電池的問題在于,其最大輸出功率不足,也就是說,燃料電池車開不快。另外,在動力扭矩輸出也就是汽車加速性能上,燃料電池汽車也有著天然的弱勢。
充電效率提高20倍
除了提高能量密度之外,如何提高充電效率,也是研究者們的攻堅重點之一。
最近,有一家名為Power Japan的日本公司宣稱它們和日本九州大學的研究人員們一起研發了一種碳電池,能夠將電池充電效率提高20倍——能夠讓一輛尼桑聆風在12分鐘內完成充電,而不是以前的4小時。
據悉,Power Japan研發的碳電池在正負極上均采用了碳元素,因而被稱為“雙碳電池”,這種電池的能量密度將不低于任何鋰電池。
該公司同時指出,在采用雙碳性電池技術后,電池的充放電次數比鋰離子電池多20次,釋放的電量也比鋰離子電池單體多4伏特。而且,在測試中,其充放電循環次數可達3000次,足以維持電動車10年以上的電池壽命。Power Japan還聲稱,在充放電過程中,這種電池的溫度不會發生太大變化,大大減少了爆炸或起火的危險。
我們可以看到,盡管雙碳電池的潛力不像鋰空氣電池那樣巨大,但如果驗證為真的話,它對電動車市場的影響也不會遜色太多。
誰將成為未來電動車行業的霸主,哪種技術會成為新的主流,現在的我們都不得而知。對于電動車行業來說,任何革命都會帶來一個突破的契機,從而讓電動車在占領未來市場的道路上走得更加堅穩。

電池網微信












