發(fā)展到今天,電池終于成為了汽車必不可少的組成部分。
作為反映汽車首次進(jìn)入日本的資料,法國(guó)畫(huà)家G.F.Bigot*1898年發(fā)行的畫(huà)冊(cè)《在遠(yuǎn)東》非常有名(圖1)。Bigot在畫(huà)中生動(dòng)地捕捉到了日本百姓第一次見(jiàn)到汽車時(shí)驚訝和車上外國(guó)人得意的神情注1)。汽車還在突突地冒著尾氣。
G.F.Bigot=Georges Ferdinand Bigot(1860~1927年)。擅長(zhǎng)諷刺畫(huà)的法國(guó)畫(huà)家。1882年旅日,在離開(kāi)日本的前一年,即1898年發(fā)行了畫(huà)冊(cè)《在遠(yuǎn)東》。
注1)漫畫(huà)和諷刺畫(huà)研究者——清水勛在《Bigot眼中的日本人》中寫(xiě)道:“這幅畫(huà)是研究汽車于何時(shí)進(jìn)入日本的珍貴資料”。在清水提出這個(gè)觀點(diǎn)之前,普遍看法認(rèn)為汽車進(jìn)入日本是在1890年。該書(shū)寫(xiě)道,進(jìn)口到日本的這輛汽車的價(jià)格為6000日元。1907年(明治40年)10kg大米的售價(jià)為1日元56錢(qián),現(xiàn)在為5500日元,據(jù)此估算,這個(gè)價(jià)格大約相當(dāng)于現(xiàn)在的2100萬(wàn)日元。
圖1:這是日本的第一輛汽車?
法國(guó)畫(huà)家Bigot在1898年發(fā)行的《在遠(yuǎn)東》中描繪的汽車。
從那以來(lái),汽車在近110年的時(shí)間里,不斷排放著二氧化碳(CO2)和污染物。直到20世紀(jì)后半段,必須設(shè)法治理汽車尾氣的觀念才開(kāi)始出現(xiàn),隨之涌現(xiàn)出了LEV(low emission vehicle)、ULEV(ultralow emission vehicle)和ZEV(zero-emission vehicle)等思路。其中,ZEV最難利用內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)。純電動(dòng)汽車(EV)和混合動(dòng)力車(HEV)因此應(yīng)運(yùn)而生。
尾氣排放規(guī)定最初是以污染物為對(duì)象。但近年來(lái),從防止氣候變暖的觀點(diǎn)出發(fā),CO2減排的重要性與日俱增。而且,因?yàn)閾?dān)心化石燃料枯竭,還傳出了汽車脫石油化的呼聲。
車用電池的開(kāi)發(fā)歷史悠久。電池替代化石燃料是電池技術(shù)人員的一個(gè)夙愿。筆者于1960年代中期進(jìn)入索尼。當(dāng)時(shí),索尼就已經(jīng)在著手開(kāi)發(fā)車用電池。索尼挑戰(zhàn)的目標(biāo)是空氣電池。隨著EV的繁榮發(fā)展,空氣電池作為“后鋰電池(LIB)”,重新受到了關(guān)注。
空氣電池如同“麻疹”
1960年前后,各公司競(jìng)相開(kāi)發(fā)用來(lái)替代石油的電池。索尼也開(kāi)始著手開(kāi)發(fā)燃料電池。筆者進(jìn)入公司后便被分配到了燃料電池開(kāi)發(fā)組。
當(dāng)時(shí),索尼開(kāi)發(fā)的燃料電池不是常見(jiàn)的氫氧型,而是使用空氣(氧氣)的鋅空氣(Zn-Air)型。Zn-Air型可以使用堿性電解液。因此,正極催化劑可以使用價(jià)格遠(yuǎn)低于鉑(Pt)的銀(Ag),而且還有一大優(yōu)點(diǎn)是負(fù)極可以使用金屬鋅(Zn),無(wú)需催化劑。索尼于1966年開(kāi)發(fā)出了1號(hào)試制品(圖2)。
圖2:空氣電池歷史悠久
筆者等人開(kāi)發(fā)的Zn-Air型燃料電池。1966年11月18日拍攝。左為筆者(當(dāng)時(shí)25歲),右為研究室長(zhǎng)馬場(chǎng)英夫。