鋁空氣電池能否替代鋰電池


據(jù)報(bào)道,2014年亞特蘭大領(lǐng)先汽車鋰電池會(huì)議上,美國(guó)鋁業(yè)公司與以色列Phinergy公司就Phinergy鋁空氣電池的進(jìn)一步研制問(wèn)題簽訂了聯(lián)合開發(fā)協(xié)議,這次聯(lián)合開發(fā)的目的即是為了盡快地推進(jìn)鋁空氣電池的商業(yè)化進(jìn)程。續(xù)航才能到達(dá)1600公里的鋁空氣電池遠(yuǎn)超特斯拉等現(xiàn)有的任何動(dòng)力電池汽車,能否替代鋰電池廣泛運(yùn)用于電動(dòng)車也成為近期大家重視的焦點(diǎn)。
我國(guó)電動(dòng)汽車銷量逐年增長(zhǎng),占新能源汽車的比重也有所提高。2013年,電動(dòng)汽車產(chǎn)量約為14243輛,占比為81.39%,銷量為14604輛,占比約為82.98%。
鋁空氣電池效果機(jī)理簡(jiǎn)略來(lái)說(shuō)即是金屬鋁從空氣中吸收氧氣,以及用戶給汽車加的水發(fā)生化學(xué)效果,將鋁成為氧化鋁,然后開釋出能量,為汽車?yán)^續(xù)提供動(dòng)力。在電池的生命周期內(nèi),用戶只需每月加注清水就能夠了。
現(xiàn)在,特斯拉選用的鋰電池技能相對(duì)成熟,但僅有的問(wèn)題在于鋰電池的能源密度低、續(xù)航才能有限?,F(xiàn)在鋰離子電池續(xù)航才能大多在135公里(日產(chǎn)Leaf)至480公里(特斯拉S型)之間。而鋁空氣電池1600公里的續(xù)航才能遠(yuǎn)超現(xiàn)有的任何動(dòng)力電池汽車――包含充溢電能跑500公里的特斯拉MobelS,甚至連插電式混合動(dòng)力車&增程式電動(dòng)車(續(xù)航在500公里左右)、甚至氫燃料電池車(續(xù)航在500-600公里以上)也望塵莫及。別的,美鋁加拿大公司和以色列公司Phinergy新展現(xiàn)的100公斤重的鋁空氣電池貯存了可行駛3000公里的滿意電量。
從電池的續(xù)航路程來(lái)說(shuō),鋁空氣電池比較于鋰電池來(lái)說(shuō),確實(shí)是一個(gè)打破。不過(guò)因?yàn)殇X空氣電池在放電過(guò)程中陽(yáng)極腐蝕會(huì)發(fā)生氫,這不只會(huì)致使陽(yáng)極資料的損耗,并且還會(huì)添加電池內(nèi)部的損耗;別的,鋁空氣電池耗費(fèi)的是鋁,當(dāng)電池壽數(shù)完畢的時(shí)分需要重新安裝鋁等都極大地阻止了鋁空氣電池的商業(yè)化開展。并且在車載運(yùn)用方面來(lái)說(shuō),鋁空氣電池依然是一個(gè)未知數(shù),甚至還比不上氫燃料電池。
吉祥汽車研究院曾經(jīng)做過(guò)有關(guān)的仿真建模試驗(yàn),從結(jié)果來(lái)看,鋁空氣電池更適合作為續(xù)航備用電池。鋁空氣電池是一個(gè)能量源,相對(duì)于可存儲(chǔ)電能的蓄電池而言,平等分量的鋁空氣電池所能開釋的電能更多,其能量密度高,但其可開釋的功率卻極低,獨(dú)自運(yùn)用不能滿意車用需要,特別是發(fā)動(dòng)時(shí)。這就相當(dāng)于一輛燃油汽車,油箱很大,但發(fā)動(dòng)機(jī)很小,能夠走很長(zhǎng)的路,但走得很慢。比較之下,鋰離子蓄電池的車速會(huì)愈加安穩(wěn)。如選用平等功率(即車輛具有相同車速)的鋁空氣電池,其分量大約會(huì)是鋰離子蓄電池的4至5倍。
實(shí)際上,美鋁加拿大公司開發(fā)的鋁空氣電池汽車仍需保留鋰電子電池,鋁電池只在鋰電池電量耗盡后才發(fā)動(dòng)。從業(yè)內(nèi)人士的觀念來(lái)看,也認(rèn)為鋁空氣電池作為應(yīng)急電源和移動(dòng)電池好像更適宜?,F(xiàn)在,在汽車范疇,以特斯拉為代表的鋰電池短期應(yīng)當(dāng)還是主流,將來(lái)的開展方向是在現(xiàn)有電池基礎(chǔ)上,添加燃料電池,形成‘燃料電池+蓄電池’的混合車載電源。