2014年以來(lái),,圍繞電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池引發(fā)的話(huà)題一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn),石墨烯,、鋁空氣電池和納米點(diǎn)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(cè)這項(xiàng)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(dòng)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(gè)以往更多出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)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(bào)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(lái),充電8分鐘續(xù)行1000公里就成為電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)一個(gè)“重磅炸彈”,引發(fā)了持續(xù)的關(guān)注,。
據(jù)悉,,石墨烯基陽(yáng)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(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程短這一窘境,。以西班牙的超級(jí)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(xiàn)距離,,遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)汽車(chē)一箱油的行駛距離,。此外,據(jù)稱(chēng)石墨烯超級(jí)電池的充電時(shí)間僅比加一次的時(shí)間略長(zhǎng)一點(diǎn),,但續(xù)航里程則比一箱油要長(zhǎng)很多,。
據(jù)媒體報(bào)道,這種“超級(jí)電池”已在德國(guó)兩大汽車(chē)巨頭的汽車(chē)上進(jìn)行試驗(yàn),,并在2015年第一季度生產(chǎn)上市使用,。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,“超級(jí)電池”一旦大規(guī)模應(yīng)用到電動(dòng)車(chē)上,,對(duì)整個(gè)行業(yè)將是顛覆性的,。隨著相關(guān)技術(shù)的成熟并進(jìn)入量產(chǎn)應(yīng)用階段,,電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)汽車(chē)商業(yè)化時(shí)代將全面到來(lái),。
只添加清水 續(xù)航可達(dá)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(lái)自國(guó)外的關(guān)于鋁空氣電池的報(bào)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(chē)場(chǎng)對(duì)一臺(tái)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行了測(cè)試,,而真正驚人的是隨后發(fā)布的新聞稿――該車(chē)搭載了兩家公司聯(lián)合開(kāi)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(dá)8100Wh/kg,,2014年的鋁空氣電池的實(shí)際比能量只達(dá)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(chē)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(guò)程中陽(yáng)極腐蝕會(huì)產(chǎn)生氫,這不僅會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)極材料的過(guò)度消耗,,而且還會(huì)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(jìn)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(kāi)發(fā)出的鋁-空氣電池的空氣陰極配備有專(zhuān)用的銀基催化劑,,其采用了獨(dú)特的創(chuàng)新結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)可以使氧氣順利通過(guò),,而可以將二氧化碳阻隔在外,。通過(guò)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(wèn)題,,其工作壽命也因此可以達(dá)到數(shù)千小時(shí),。
鋁空氣電池的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是維護(hù)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(bǔ)充電源,,用戶(hù)只要每一到兩個(gè)月注入自來(lái)水以支持化學(xué)反應(yīng),每年讓技術(shù)人員對(duì)它進(jìn)行一次保養(yǎng)即可,。據(jù)稱(chēng)該電池的壽命可達(dá)20到30年,。
納米點(diǎn)電池電動(dòng)汽車(chē)計(jì)劃2016年問(wèn)世 讓充電像加油一樣快?
從媒體報(bào)道來(lái)看,,納米點(diǎn)電池的充電速度甚至快過(guò)石墨烯,。2014年11月路透社報(bào)道稱(chēng),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(jī)充滿(mǎn)電,、數(shù)分鐘內(nèi)為電動(dòng)汽車(chē)充滿(mǎn)電,。并表示這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步將改變?nèi)蜃罹呋盍Φ膬纱笙M(fèi)產(chǎn)業(yè)。
而此前美國(guó)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(dòng)汽車(chē)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(wàn)個(gè)納米孔單元可容納在一個(gè)郵票大小的電池上。這項(xiàng)最新研究報(bào)告聲稱(chēng)僅在12分鐘之內(nèi)便能對(duì)手機(jī)完全充電,,并且它可以重復(fù)使用數(shù)千次,,據(jù)稱(chēng)這項(xiàng)技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)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(diǎn)”技術(shù)研發(fā),,“納米點(diǎn)”能夠改變電池的運(yùn)作方式,。據(jù)該項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)人員表示,未來(lái)這種技術(shù)運(yùn)用到電動(dòng)汽車(chē)上,,將能夠在二,、三分鐘內(nèi)為電動(dòng)汽車(chē)充滿(mǎn)電,。
作為一個(gè)“電力饑渴”的時(shí)代,石墨烯,、鋁空氣,、納米點(diǎn)這三項(xiàng)電池技術(shù)對(duì)人們?nèi)粘I畹挠绊憻o(wú)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(xiàng)可再生替代資源,。電動(dòng)交通工具和手機(jī)這兩大最具活力的消費(fèi)產(chǎn)業(yè),也使得這三項(xiàng)技術(shù)有著廣闊的發(fā)展空間,。另外,,從目前三項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展來(lái)看,石墨烯或?qū)⒆羁毂粦?yīng)用到電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域,,有媒體猜測(cè),,特斯拉的“超級(jí)電池”計(jì)劃或許就是與石墨烯技術(shù)相關(guān)的項(xiàng)目。