目前,人們都希望“終極電池”能夠解決電動汽車?yán)m(xù)航能力不濟(jì)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(yuǎn)?

電池焦慮癥 未來電動汽車到底能跑多遠(yuǎn)?

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(fèi)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(jìn)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(jì)。

目前,人們都希望“終極電池”能夠解決電動汽車?yán)m(xù)航能力不濟(jì)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(yuǎn)?

充得慢、跑不遠(yuǎn)——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(yuǎn),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?qiáng)調(diào)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。”

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(dá)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(shè)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(chǔ)設(shè)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(shè)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(jìn),最終要依靠電池技術(shù)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(yuǎn)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(xué)院“長續(xù)航動力鋰電池”項目首席科學(xué)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(nèi)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(nèi),產(chǎn)業(yè)界目標(biāo)是提高到300至400瓦時每公斤,加上相應(yīng)改進(jìn)措施,(電池)續(xù)航里程就可達(dá)到470和628公里,可以和汽油車相比擬了。”

北汽福田乘用車設(shè)計院副院長陳小江預(yù)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(biāo)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(chǎn)它的第一臺純電動汽車,續(xù)航里程可達(dá)500公里。

2018年,或許值得期待。

跑得遠(yuǎn)、充得快——哪種電池技術(shù)能夠脫穎而出

據(jù)專家介紹,未來電池技術(shù)發(fā)展大抵經(jīng)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(biāo)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(jìn),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(guān)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(fù)極,導(dǎo)電碳材料為正極,放電時從負(fù)極出發(fā)的鋰離子與空氣中的氧氣反應(yīng)。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(xué)的劉韜等科學(xué)家在《科學(xué)》雜志上報告說,開發(fā)出的鋰空氣電池模型的能量密度達(dá)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(xué)院、中國工程院兩院院士評選出的“2015年世界十大科技進(jìn)展”。

陳小江說,鋰空氣電池技術(shù)一旦成熟,有可能改變?nèi)藗儗Τ潆姷母拍睢.?dāng)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(shù)到底離我們還有多遠(yuǎn)?美國阿爾貢國家實驗室科學(xué)家陸俊說:“鋰空氣電池基礎(chǔ)研究進(jìn)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?!?/p>

也有企業(yè)在動力電池領(lǐng)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(yuǎn)、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(dá)650公里。由于氫的制備和加氫站建設(shè)難度大、成本高等問題,這一技術(shù)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(shù)就沒有市場,”劉韜對記者說,“到底哪種電池技術(shù)能夠在競爭中首先脫穎而出,我們拭目以待。”

機(jī)遇大、指導(dǎo)強(qiáng)——中國電池研究有可能占領(lǐng)先位置

新能源汽車是新經(jīng)濟(jì)在工業(yè)領(lǐng)域一個標(biāo)志性行業(yè)。許多國家和企業(yè)都想占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。德國計劃到2050年全面禁止生產(chǎn)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%?!白鲭妱榆嚕茸鰝鹘y(tǒng)燃油汽車的機(jī)遇要大。”福田汽車新能源技術(shù)中心系統(tǒng)開發(fā)部部長劉溧說。

[責(zé)任編輯:陳語]

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