鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:335次 | 2023年07月05日
鋰空氣電池或成電動汽車希望
與內(nèi)燃機(jī)相比,以電能作為汽車動力的優(yōu)點(diǎn)顯而易見:起步加速快、行駛噪音小,并且不要驅(qū)動裝置。但電動汽車的缺點(diǎn)也是存在的,其中重要的一點(diǎn)就是電能總是被很快地消耗掉?;仡欕妱悠嚨臍v史不難發(fā)現(xiàn),在內(nèi)燃機(jī)汽車誕生的30年前,電動汽車便已上路,并創(chuàng)造了相當(dāng)可觀的速度記錄:1899年比利時人凱米雷駕駛自己制造的車輛行駛,速度超過了每小時100公里。世紀(jì)之交,在紐約已經(jīng)出現(xiàn)電動出租車隊。然而由于沒有能夠為電動汽車供應(yīng)持續(xù)動力的電池方法,長久以來它的發(fā)展始終停滯不前。
摩爾定律是由英特爾創(chuàng)始人之一戈登·摩爾提出來的。其內(nèi)容為:當(dāng)價格不變時,集成電路上可容納的晶體管數(shù)目,約每隔2年便會新增一倍,性能也將提升一倍?;蛘哒f,每一美元所能買到的電腦性能,將每隔2年翻兩倍以上。這一定律揭示了信息技術(shù)進(jìn)步的速度。但在電動汽車電池的發(fā)展上,摩爾定律也無能為力。
維克是IBM500電池項目高級管理人員,他在近日于舊金山出席由IBM與一家名為BetterPlace的電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施公司共同舉辦的活動時稱:鋰離子電池技術(shù)是當(dāng)今世界上最好的電池技術(shù),但是在2003年鋰離子電池技術(shù)就已經(jīng)很完善了。忘掉摩爾定律吧,在這里一點(diǎn)也不適用。
維克的工作小組在IBM位于美國圣何塞的研究中心,他們目前正在努力研發(fā)一種名為鋰空氣的新型電池。該電池應(yīng)用的技術(shù)能極大提高電動汽車電池的效率,讓電動汽車每充電一次即可跑500公里,而大多數(shù)目前市場上銷售的電動汽車充電一次只能跑100公里。
這種電池在理論上能夠?qū)⒛壳半妱悠嚻毡槭褂玫匿囯x子電池能量密度提高十倍,因為這種電池將空氣作為反應(yīng)物放入電池內(nèi)部。這意味著鋰空氣的儲存裝置要比一般的鋰離子電池更輕,這也很大程度提升了電動汽車的性能。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
我總是把這個研發(fā)的過程比喻成攀登珠穆朗瑪峰,維克說,在過去的兩個月里,我們只能算是剛剛起步而已,不過可喜的是,我們已經(jīng)取得了一些突破性進(jìn)展。
維克不愿透露有關(guān)研究的詳細(xì)內(nèi)容,但他表示,這種鋰空氣電池將是可以重復(fù)充電使用的,還將擁有之前鋰離子電池所沒有的一些功能。這個研究可能花費(fèi)數(shù)年,同時也是一個具有極高風(fēng)險的研究項目。
雖然,維克的小組取得了一定的成果,但是想要使電動汽車的電池既安全又經(jīng)濟(jì),暫時還是無法實現(xiàn)的,即便金屬空氣電池也是如此。在金屬空氣電池中,空氣中的氧氣被當(dāng)作鋰電極的反應(yīng)物。IBM研究員納亞說:這樣電池就像一個燃燒引擎?,F(xiàn)在是汽車吸進(jìn)空氣使其與汽油一起燃燒,將來空氣將會用于電化學(xué)反應(yīng)。IBM預(yù)計在5年后生產(chǎn)出第一個樣品,而其他研究者則很謹(jǐn)慎地預(yù)計,這種研究方法要耗時幾十年。
從世界范圍來看,電動汽車的研究者和開發(fā)商都把重點(diǎn)放在電池方面,鋰離子電池技術(shù)代表了當(dāng)前的研究水平。上世紀(jì)90年代初,索尼生產(chǎn)出了第一個小型的鋰離子電池,由于具備性能高、壽命長、充電時間短等優(yōu)點(diǎn),很快就在小型設(shè)備如移動電話、筆記本電腦和模型飛機(jī)等方面得到了應(yīng)用。有趣的是,在汽車領(lǐng)域最初卻沒人愿意使用鋰離子電池,鋰作為電極材料不僅會導(dǎo)致電壓過高,而且很容易與其他元素進(jìn)行反應(yīng)。
目前,有關(guān)鋰離子電池來說,安全性、耐用性、放電容量以及快速充電都是十分重要的,這幾個要素缺一不可。然而,汽車電池的安全性、放電容量和耐用性是相互聯(lián)系、此消彼長的,電池制造商陷入兩難境地,一方面的提高大多以犧牲其它方面為代價。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
一位能源儲存科學(xué)家曾說過這樣一句話:也許硅谷是電動汽車誕生的中心,但是卻不要指望電池行業(yè)能像計算機(jī)相同來一場革命。這句話或許多少反映出了電池產(chǎn)業(yè),尤其是電動汽車電池產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。
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