簡析電動(dòng)汽車電池：終極電池離我們有多遠(yuǎn)？

時(shí)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(jī)、平板電腦、電子書、遙控器、智能手表、電動(dòng)汽車……作為新工業(yè)革命的一種支撐性技術(shù)，小小電池的技術(shù)進(jìn)步，也會(huì)撬動(dòng)全球能源的大格局，對(duì)社會(huì)生活的影響更是方方面面。
 
　　如何讓電池快充電？如何讓手機(jī)待機(jī)時(shí)間更長？終極電池離我們有多遠(yuǎn)……電池問題讓老百姓越來越關(guān)心。近日，記者采訪了以能源研究著稱的美國阿爾貢國家實(shí)驗(yàn)室的研究員陸俊，他對(duì)此進(jìn)行了解答。
 
　　問：手機(jī)電池與電動(dòng)車電池是一回事嗎？
 
　　答：電池用在哪個(gè)方面，是電池本身的性質(zhì)所決定的，不是想用在哪就可以用哪。它其實(shí)分為車用、消費(fèi)電子產(chǎn)品用、儲(chǔ)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(jī)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(dòng)車上，所以現(xiàn)在電動(dòng)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(dòng)車電池快充電？
 
　　答：充電速度一直是電動(dòng)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(shí)，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(gè)小時(shí)。
 
　　人們對(duì)快充的需求最大。但快充首先取決于電池材料，因?yàn)榭斐湫枰碾娏鞅容^大，對(duì)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(shù)可以進(jìn)一步縮短快充的時(shí)間，同時(shí)增大電動(dòng)車的續(xù)航的里程。鋰空氣電池技術(shù)目前普遍被看好，有關(guān)技術(shù)未來幾年一旦成熟，有可能改變充電的概念。當(dāng)電池電量不足時(shí)，人們只需要更換電極材料，不再需要充電，更不需要長時(shí)間等待。
 
　　問：如何解決手機(jī)待機(jī)時(shí)間短的問題？
 
　　答：目前手機(jī)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(jì)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(huì)主導(dǎo)手機(jī)電池市場(chǎng)，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(yuǎn)？
 
　　答：鋰空氣電池的蓄電能力理論上是目前市場(chǎng)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(chǔ)研究進(jìn)展很快，但還沒有準(zhǔn)備好商業(yè)化。我個(gè)人認(rèn)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(biāo)是讓它商業(yè)化。這是下一代鋰電池的一個(gè)重要方向，但不會(huì)是唯一方向。
 
　　下一代電池的另一個(gè)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(fù)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(jìn)一步提高。
 
　　陸俊最后表示，如果有一天，下一代電池技術(shù)成熟了，希望電動(dòng)車能夠主導(dǎo)汽車市場(chǎng)，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。
 
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