2014年以來,圍繞電動汽車動力電池引發(fā)的話題一直是人們關(guān)注的焦點,,石墨烯,、鋁空氣電池和納米點電池技術(shù)成為2014年電池世界的三大奇兵。其中石墨烯更是在2014年底引爆了電池產(chǎn)業(yè),,業(yè)內(nèi)甚至預(yù)測這項技術(shù)或?qū)⒁l(fā)電池行業(yè)的技術(shù)革命,,重塑行業(yè)格局。
打破動力電池續(xù)航魔咒 石墨烯或引發(fā)技術(shù)革命
石墨烯,,這個以往更多出現(xiàn)在實驗室的材料,,一夜之間成為產(chǎn)業(yè)界"新寵"。自2014年12月初西方媒體報道西班牙Graphenano公司和西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研發(fā)出石墨烯電池以來,,充電8分鐘續(xù)行1000公里就成為電動汽車產(chǎn)業(yè)一個“重磅炸彈”,,引發(fā)了持續(xù)的關(guān)注。
據(jù)悉,,石墨烯基陽極材料可將現(xiàn)有鋰離子電池的能量密度和輸出功率提高三倍,,隨著相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用,或徹底打破電動汽車續(xù)航里程短這一窘境,。以西班牙的超級電池為例,,1000公里的續(xù)航里程幾乎接近北京到上海的直線距離,,遠超出傳統(tǒng)汽車一箱油的行駛距離。此外,,據(jù)稱石墨烯超級電池的充電時間僅比加一次的時間略長一點,,但續(xù)航里程則比一箱油要長很多。
據(jù)媒體報道,,這種“超級電池”已在德國兩大汽車巨頭的汽車上進行試驗,,并在2015年第一季度生產(chǎn)上市使用。業(yè)內(nèi)人士認為,,“超級電池”一旦大規(guī)模應(yīng)用到電動車上,,對整個行業(yè)將是顛覆性的。隨著相關(guān)技術(shù)的成熟并進入量產(chǎn)應(yīng)用階段,,電動汽車電動汽車商業(yè)化時代將全面到來,。
只添加清水 續(xù)航可達1600公里的鋁空氣電池再掀波瀾
金屬空氣電池――這一技術(shù)設(shè)想已存在了一百年,而真正引起人們的關(guān)注還是一篇來自國外的關(guān)于鋁空氣電池的報道,。據(jù)悉,,2014年,Alcoa(美鋁公司)和以色列Phinergy公司在位于蒙特利爾的維倫紐夫賽車場對一臺電動車進行了測試,,而真正驚人的是隨后發(fā)布的新聞稿――該車搭載了兩家公司聯(lián)合開發(fā)的鋁空氣電池后,其續(xù)航里程可以增加到994英里(約合1600公里),。
相關(guān)資料顯示,,鋁空氣電池的理論比能量可達8100Wh/kg,2014年的鋁空氣電池的實際比能量只達到350Wh/kg,,但也是鉛酸電池的7~8倍,、鋰電池的2.3倍。采用鋁空氣電池后,,車輛能夠明顯地提高續(xù)駛里程,。
然而,由于鋁-空氣電池在放電過程中陽極腐蝕會產(chǎn)生氫,,這不僅會導(dǎo)致陽極材料的過度消耗,,而且還會增加電池內(nèi)部的電學(xué)損耗。這成為鋁-空氣電池的商業(yè)化進程的最大障礙,。而以色列Phinergy公司表示,,這一難題已被攻克。該公司開發(fā)出的鋁-空氣電池的空氣陰極配備有專用的銀基催化劑,,其采用了獨特的創(chuàng)新結(jié)構(gòu),,該結(jié)構(gòu)可以使氧氣順利通過,而可以將二氧化碳阻隔在外,。通過該創(chuàng)新結(jié)構(gòu),,Phinergy鋁-空氣電池的空氣陰極可以有效避免電極的碳化問題,,其工作壽命也因此可以達到數(shù)千小時。
鋁空氣電池的另一個優(yōu)勢是維護方便,。按照現(xiàn)在的技術(shù)方案,,鋁空氣電池主要是作為鋰電池的補充電源,用戶只要每一到兩個月注入自來水以支持化學(xué)反應(yīng),,每年讓技術(shù)人員對它進行一次保養(yǎng)即可,。據(jù)稱該電池的壽命可達20到30年。
納米點電池電動汽車計劃2016年問世 讓充電像加油一樣快,?
從媒體報道來看,,納米點電池的充電速度甚至快過石墨烯。2014年11月路透社報道稱,,以色列一家公司宣布研發(fā)的納米電池能夠在數(shù)十秒內(nèi)為手機充滿電,、數(shù)分鐘內(nèi)為電動汽車充滿電。并表示這項技術(shù)進步將改變?nèi)蜃罹呋盍Φ膬纱笙M產(chǎn)業(yè),。
而此前美國馬里蘭大學(xué)的研究人員也表示,,他們研發(fā)了一種納米電池將使電動汽車受益。該技術(shù)使用了叫做"納米孔"的電池,,可攜帶電解液,,在納米管電極末端之間保持電荷,數(shù)百萬個納米孔單元可容納在一個郵票大小的電池上,。這項最新研究報告聲稱僅在12分鐘之內(nèi)便能對手機完全充電,,并且它可以重復(fù)使用數(shù)千次,據(jù)稱這項技術(shù)的最大優(yōu)勢在于能夠快速充電,。
而以色列的這家公司也表示,,其使用納米技術(shù)合成分子材料制造的電池就像超高密度的海綿,能夠更快地吸收并鎖住大量電量,。這種材料基于“納米點”技術(shù)研發(fā),,“納米點”能夠改變電池的運作方式。據(jù)該項技術(shù)的研發(fā)人員表示,,未來這種技術(shù)運用到電動汽車上,,將能夠在二、三分鐘內(nèi)為電動汽車充滿電,。
作為一個“電力饑渴”的時代,,石墨烯、鋁空氣,、納米點這三項電池技術(shù)對人們?nèi)粘I畹挠绊憻o疑是巨大的,,尤其是隨著燃油資源的逐漸枯竭,電力就成為最為環(huán)保的一項可再生替代資源,。電動交通工具和手機這兩大最具活力的消費產(chǎn)業(yè),,也使得這三項技術(shù)有著廣闊的發(fā)展空間,。另外,從目前三項技術(shù)的發(fā)展來看,,石墨烯或?qū)⒆羁毂粦?yīng)用到電動汽車領(lǐng)域,,有媒體猜測,特斯拉的“超級電池”計劃或許就是與石墨烯技術(shù)相關(guān)的項目,。