鉅大LARGE | 點擊量:824次 | 2020年04月30日
又一種新型電池技術(shù)出現(xiàn)了,為何我們還沒有擺脫電動汽車?yán)锍探箲]?
近日外媒報道,美國佛羅里達州立大學(xué)和康奈爾大學(xué)研究小組發(fā)現(xiàn),用廉價而安全的組件可以制成電池,而且與現(xiàn)在最先進的鋰離子電池相比,此類電池的效率要高出2至3倍……
OK,我們提取關(guān)鍵詞“廉價而安全”、“效率高出2至3倍”。咋一看到此條新聞,我差點就鼓了個掌,為慶祝電動汽車發(fā)展又獲得有力的技術(shù)支撐,感到由衷的高興了。不過冷靜下來后想一想,這好像是近兩個月內(nèi)看到的第三條有關(guān)新型電池技術(shù)的新聞了。
再往前,還有一條新聞《美國科學(xué)家研發(fā)有機陰極材料,可實現(xiàn)高能量密度鋰離子電池》,內(nèi)容是美國能源部布魯克海文國家實驗室為鋰離子電池設(shè)計了一種新型有機陰極材料。該材料以硫為核心,與鋰離子電池中傳統(tǒng)的陰極材料相比,能量密度更高、更具成本效益且更環(huán)保。
這條新聞比上面那條還勁爆,不僅提升了安全性、能量密度、成本效益,還多了一個“更環(huán)保”,特別符合當(dāng)今可持續(xù)發(fā)展的大趨勢大背景。
怎么說呢?美好得讓人感到一絲懷疑。有關(guān)新型電池技術(shù)研發(fā)成果的消息幾乎每月都有,快成了“月經(jīng)”新聞,就仿佛明天純電動汽車的發(fā)展就要邁入新時代。然而現(xiàn)實是,這些技術(shù)都還只是掛在天上,很難落地。
那么為何新型電池技術(shù)已不斷出現(xiàn)在當(dāng)下,我們還是沒有擺脫電動汽車的焦慮問題?
簡單點說,實驗室科技要先想實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,通常還有較長一段路要走。而這個“較長一段路”要走多長時間呢?可能是五年,也可能是十年。
舉個例子,本田曾研發(fā)出一種氟離子電池,由于氟原子的質(zhì)量較低,基于氟元素的可充電電池,能量密度據(jù)說可達到目前鋰離子電池的十倍。作為比較,目前特斯拉model3使用的21700型鋰離子電池能量密度在300Wh/kg左右,算是目前量產(chǎn)中能量密度最高的量產(chǎn)動力鋰電池。其電池包總重量為478kg,最大的電池容量達到了80.5kWh(實際BMS控制在78kWh)可供應(yīng)500-600公里的NEDC續(xù)航里程
同等情況下,能量密度越高,電容量越大即意味著續(xù)航里程越高,所以十倍于鋰離子電池的能量密度,能提高多少續(xù)航里程大家可以自己計算。氟離子電池的好處還在于,它使用的原材料比鋰離子電池中的鋰和鈷更容易獲得,可減少對環(huán)境的破壞。
而且本田還利用高離子電導(dǎo)率和寬工作電壓的氟化物電解液,克服氟離子電池只有在高溫下才能工作這一限制,開發(fā)出能夠在常溫環(huán)境下正常運轉(zhuǎn)的新型氟離子電池,
那么為何現(xiàn)在還不用在汽車上呢?首先采用液態(tài)電解質(zhì)的氟離子電池,易導(dǎo)致電池負(fù)極鈍化,無法進行充放電循環(huán)。雖然目前新聞報道該電池在室溫下已經(jīng)證明了“可逆的電化學(xué)循環(huán)”,但循環(huán)次數(shù)是多少?沒說。假如僅能循環(huán)那么一兩次,那么能量密度再高也沒有意義。
其次,氟離子電池的負(fù)極要有鑭這種稀貴金屬,且采用了納米制造工藝,要量產(chǎn)的話成本是多少?我想絕對不會是白菜價。
盤點一下,近期以來大部分有關(guān)新型電池技術(shù)的新聞,其科研進步點幾乎涉及方方面面。比如阿克倫大學(xué)研發(fā)剪切增稠電解質(zhì),可提升鋰離子電池抗外部沖擊能力;普林斯頓大學(xué)發(fā)現(xiàn)鉑替代品,可研發(fā)更便宜的燃料動力電池;還有我國合成超高容量鋰電有機正極材料,可提升大幅電池壽命……
但目前電動汽車的鋰離子電池技術(shù)依舊沒有太大長進——上一次重大改進已是上世紀(jì)90年代的事了,下一次電池技術(shù)取的真正意義上的商用突破會在什么時候,誰也不好說。要想根治電動汽車?yán)锍探箲]癥,還要時間。