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簡析電動汽車電池:終極電池離我們有多遠?

時間:2016-04-19 09:43來源:新華社 作者:西顧
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       電池在我們的生活中已無處不在:手機、平板電腦、電子書、遙控器、智能手表、電動汽車……作為新工業(yè)革命的一種支撐性技術,小小電池的技術進步,也會撬動全球能源的大格局,對社會生活的影響更是方方面面。
 
  如何讓電池快充電?如何讓手機待機時間更長?終極電池離我們有多遠……電池問題讓老百姓越來越關心。近日,記者采訪了以能源研究著稱的美國阿爾貢國家實驗室的研究員陸俊,他對此進行了解答。
 
  問:手機電池與電動車電池是一回事嗎?
 
  答:電池用在哪個方面,是電池本身的性質所決定的,不是想用在哪就可以用哪。它其實分為車用、消費電子產品用、儲能用幾種,每一種的性能和成本要求都不一樣。例如現(xiàn)在手機用的鋰離子電池,它的正極材料一般是鋰鈷氧化物,也稱鈷酸鋰。這種材料很貴,不太適合用到電動車上,所以現(xiàn)在電動車用的電池材料多是以鎳基、鐵基或錳基為主的過渡金屬氧化物,比如錳酸鋰。
 
  問:如何讓電動車電池快充電?
 
  答:充電速度一直是電動車發(fā)展的瓶頸之一。充電分為快充和慢充。在充電樁快充一次一般需要一小時,但只能充入不到80%的電量。要想電量“滿格”,需要慢充,一般要6到7個小時。
 
  人們對快充的需求最大。但快充首先取決于電池材料,因為快充需要的電流比較大,對電池材料的要求高,不是所有材料都適合快充。適合快充的電池材料主要是錳酸鋰與鈦酸鋰。鈦酸鋰的電池一般充電速度比較快。
 
  未來的技術可以進一步縮短快充的時間,同時增大電動車的續(xù)航的里程。鋰空氣電池技術目前普遍被看好,有關技術未來幾年一旦成熟,有可能改變充電的概念。當電池電量不足時,人們只需要更換電極材料,不再需要充電,更不需要長時間等待。
 
  問:如何解決手機待機時間短的問題?
 
  答:目前手機使用的主要還是鋰離子電池。鋰離子電池性能提高的空間還是有的,能量密度估計最多還可提高1倍,但肯定不及下一代鋰電池那么大。未來的5到10年,鋰離子電池仍會主導手機電池市場,而下一代鋰電池要商業(yè)化還有距離。
 
  問:終極電池離我們有多遠?
 
  答:鋰空氣電池的蓄電能力理論上是目前市場上鋰電池的10倍,是非常熱門的下一代電池,也被稱為終極電池。這種電池的基礎研究進展很快,但還沒有準備好商業(yè)化。我個人認為,它的商業(yè)化還需要5到10年,中間有很多問題需要解決。無論美國還是其他國家,都在鋰空氣電池研究上大量投入,目標是讓它商業(yè)化。這是下一代鋰電池的一個重要方向,但不會是唯一方向。
 
  下一代電池的另一個方向是鋰硫電池,它已經(jīng)比較接近商業(yè)化。這種電池的負極目前以金屬鋰片為主,正極活性材料是元素硫。雖然鋰硫電池接近了商業(yè)化,但同樣也有很多問題需要解決,比如穩(wěn)定性、可循環(huán)性和安全性等都有待進一步提高。
 
  陸俊最后表示,如果有一天,下一代電池技術成熟了,希望電動車能夠主導汽車市場,甚至取代燃油汽車。這將有利于環(huán)境,而且,畢竟石油資源是有限的。陸俊還表示,人們的生活中離不開電池。電池越好,人們的生活就越方便。
 
(責任編輯:admin)
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