目前,人們都希望“終極電池”能夠解決電動汽車續(xù)航能力不濟的問題,從而促使電動汽車大幅降價。然而傳說中的“終極電池”還要多長時間才能面世?未來電動汽車到底能跑多遠?

電池焦慮癥 未來電動汽車到底能跑多遠?

電動汽車又出大新聞了。特斯拉出了平價新車,續(xù)航里程也增加了。

起售價3.5萬美元,一次充電可行駛344公里。這樣的電動汽車是普通消費者比較能夠接受的。

發(fā)展前景廣闊的電動汽車遲遲未能進入尋常百姓家,最大的制約,一方面是價格高高在上,一方面是電池續(xù)航能力不濟。

目前,人們都希望“終極電池”能夠解決電動汽車續(xù)航能力不濟的問題,從而促使電動汽車大幅降價。然而傳說中的“終極電池”還要多長時間才能面世?未來電動汽車到底能跑多遠?

充得慢、跑不遠——制約電動汽車發(fā)展的魔咒

電動汽車慢充一次6到8個小時,還不一定能找到合適電源??斐湟淮?,一個半小時,卻只能充滿80%。

充得慢、跑不遠,幾乎成為制約電動汽車發(fā)展的魔咒。

“我有電池焦慮癥?!奔易”本┦吧降耐鯊娬{侃道,“電動車出門沒多久,我就得算計著還能不能開回家,附近有沒有充電樁?!?/p>

他新買的電動車,充電樁上快充一個半小時后,續(xù)航里程可達160公里,與傳統(tǒng)汽油車相比還有差距。即使快充,有時也要在充電樁旁排隊等很長時間。

買了電動汽車,電池焦慮癥怎么解決?

人們首先想到的是增加充電設施。去年10月,國家發(fā)改委、國家能源局、工信部和住建部聯(lián)合印發(fā)《電動汽車充電基礎設施發(fā)展指南(2015—2020)》,明確提出新增集中式充換電站超過1.2萬座,分散式充電樁超過480萬個,以滿足全國500萬輛電動汽車充電需求。

增加充電設施并不能解決電動汽車充電時間長的問題。電動汽車性能的改進,最終要依靠電池技術革命。只有電池續(xù)航能力增加了,電動汽車才能顯示出汽油車無法比擬的優(yōu)勢來。

“電動汽車要跑得遠就需要電池有高能量密度,要充電快則需要高功率密度?!敝袊茖W院“長續(xù)航動力鋰電池”項目首席科學家李泓說,提高電池的能量密度對于電動汽車來說具有重大意義。

他舉國內一家企業(yè)的電動汽車所用鋰電池為例說:“現(xiàn)在(鋰電池)能量密度約180瓦時每公斤,續(xù)航里程約200公里。未來幾年內,產業(yè)界目標是提高到300至400瓦時每公斤,加上相應改進措施,(電池)續(xù)航里程就可達到470和628公里,可以和汽油車相比擬了?!?/p>

北汽福田乘用車設計院副院長陳小江預計,2018年左右,全球主要電動汽車廠商都會陸續(xù)推出400至500公里續(xù)航能力的電動車。屆時,電池性能指標會大幅提升,電動汽車價格將大幅下降。

德國奧迪汽車公司去年也宣布計劃于2018年量產它的第一臺純電動汽車,續(xù)航里程可達500公里。

2018年,或許值得期待。

跑得遠、充得快——哪種電池技術能夠脫穎而出

據(jù)專家介紹,未來電池技術發(fā)展大抵經歷三個階段,首先是第三代鋰離子電池,之后是固態(tài)鋰電池,終極目標可能是固態(tài)鋰空氣電池。

在各類動力電池里,鋰電池始終是動力電池中的主角,按材料的不同可以分為磷酸鐵鋰、三元鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰等多種類型。對這些材料的不斷改進,可以不斷提升電池性能。陳小江說,與磷酸鐵鋰電池相比,三元鋰電池的性能具有較大提升空間。

目前比較引人關注的是鋰空氣電池,各國也在競相研究。鋰空氣電池被稱為“終極電池”,它以鋰金屬為負極,導電碳材料為正極,放電時從負極出發(fā)的鋰離子與空氣中的氧氣反應。從理論上計算,這種電池的能量密度是所有鋰電池之最。

去年10月底,英國劍橋大學的劉韜等科學家在《科學》雜志上報告說,開發(fā)出的鋰空氣電池模型的能量密度達約3000瓦時每公斤,是現(xiàn)有高性能鋰電池的10倍多。這項成果也入選中國科學院、中國工程院兩院院士評選出的“2015年世界十大科技進展”。

陳小江說,鋰空氣電池技術一旦成熟,有可能改變人們對充電的概念。當電池電量不足時,人們只需要更換電極材料,不再需要充電,更不需要長時間等待。

這種技術到底離我們還有多遠?美國阿爾貢國家實驗室科學家陸俊說:“鋰空氣電池基礎研究進展很快,但鋰空氣電池還沒有到商業(yè)化的階段。我估計,它的商業(yè)化需要5到10年時間。”

也有企業(yè)在動力電池領域另辟蹊徑。日本豐田汽車公司研制出的新型汽車MIRAI在測試中跑得遠、充得快,它配備了新型燃料電池。這種電池以氫為燃料,加滿一罐氫只需3分鐘,續(xù)航里程可達650公里。由于氫的制備和加氫站建設難度大、成本高等問題,這一技術尚未普及。

“將來鋰空氣電池商業(yè)化了, 也不意味著其他電池技術就沒有市場,”劉韜對記者說,“到底哪種電池技術能夠在競爭中首先脫穎而出,我們拭目以待。”

機遇大、指導強——中國電池研究有可能占領先位置

新能源汽車是新經濟在工業(yè)領域一個標志性行業(yè)。許多國家和企業(yè)都想占領產業(yè)制高點。德國計劃到2050年全面禁止生產汽油車和柴油車。豐田公司也表示將于2050年停止推出汽油車和柴油車。

中國不少汽車廠商也計劃到2025年將新能源汽車占比提升至80%。“做電動車,比做傳統(tǒng)燃油汽車的機遇要大?!备L锲囆履茉醇夹g中心系統(tǒng)開發(fā)部部長劉溧說。

[責任編輯:陳語]

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