美媒稱,史蒂夫·萊文在談到其新書《發(fā)電站:旨在拯救世界的電池發(fā)明背后》時(shí)說(shuō),這本書“就是要成為一本驚悚小說(shuō)”,“帶讀者進(jìn)入電池科學(xué)家的世界”。雖然有點(diǎn)開(kāi)玩笑的意味,但這一描述強(qiáng)調(diào)了,創(chuàng)造一種足以強(qiáng)大到一次充電就可讓電動(dòng)汽車跑上300英里(約合483公里)的電池會(huì)帶來(lái)極高的經(jīng)濟(jì)利益。當(dāng)前誰(shuí)在沖刺?日本、韓國(guó)、中國(guó)和美國(guó)。
美國(guó)沃克斯網(wǎng)站2月22日文章稱,世界上并沒(méi)有太多的發(fā)明可以帶來(lái)非常大的益處,同時(shí)幫助制造者在這一過(guò)程中暴富。但是美國(guó)“石英”財(cái)經(jīng)網(wǎng)站駐華盛頓記者萊文表示,一種超級(jí)電池將改進(jìn)鋰離子電池,從而讓電動(dòng)汽車成為主流,而它就屬于上述這種發(fā)明。將其引入市場(chǎng)的人可能會(huì)獲得高達(dá)3000億美元的收益,而我們將乘坐全電動(dòng)的車輛行駛在公路上,逐步呼吸到污染減輕的空氣。
在《發(fā)電站》一書中,萊文追蹤了兩條敘事線:阿爾貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(萊文稱該機(jī)構(gòu)的科學(xué)家是世界上的“電池天才”)的電池項(xiàng)目和像恩威系統(tǒng)公司(首家獲準(zhǔn)使用阿爾貢材料的公司)這樣的硅谷初創(chuàng)企業(yè)。這兩個(gè)機(jī)構(gòu)的研究人員在競(jìng)相打造一種足以確保合同和數(shù)十億美元的首次公開(kāi)募股的產(chǎn)品。
自索尼公司1991年推出商業(yè)化的鋰離子電池,豐田公司在1996年推出節(jié)能環(huán)保汽車普銳斯以來(lái),電池創(chuàng)新一直乏善可陳。美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬和中國(guó)一位高官都曾公開(kāi)承諾,2015年將讓100萬(wàn)輛電動(dòng)汽車上路。盡管中國(guó)2014年的電動(dòng)汽車銷量猛增,但是這兩個(gè)國(guó)家今年都無(wú)法完成這一目標(biāo),不過(guò)從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,雙方仍然會(huì)致力于實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。
萊文指出,重要的是要記住,無(wú)論是電動(dòng)汽車還是超級(jí)電池都不是既成事實(shí)。他說(shuō):“不要因?yàn)槲覀兿胍鼈儯耀@益如此之大,就意味著它們將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)?!币胧斋@紅利,這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的所有利益攸關(guān)者都需要重新思考他們的假設(shè)。對(duì)于阿爾貢的電池項(xiàng)目主管杰夫·張伯倫和他的同事們來(lái)說(shuō),這意味著承認(rèn)他們需要一個(gè)新的路線圖,以便從“原子層面理解(電池的)科學(xué)”,并且從那里著手。
萊文認(rèn)為,對(duì)于商業(yè)界和政府人士來(lái)說(shuō),重新思考這些事情意味著,整理出一種參與的格式,“拋棄我們對(duì)違反自由市場(chǎng)理念的敏感性,提出一個(gè)涉及行業(yè)和發(fā)明家的知識(shí)共享模式”。有行業(yè)預(yù)測(cè)說(shuō),從現(xiàn)在起的25年里,電動(dòng)汽車、燃料電池汽車、天然氣汽車和混合動(dòng)力汽車僅會(huì)占市場(chǎng)5%的份額。萊文認(rèn)為這種預(yù)測(cè)十分“魯莽”。他說(shuō),頁(yè)巖油和天然氣就是兩個(gè)改變游戲規(guī)則的例子,而當(dāng)初沒(méi)有人預(yù)測(cè)得到。
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新華網(wǎng)北京2月21日電(記者張家偉)如果一輛電動(dòng)汽車只需花8分鐘充一次電就能行駛上千公里,人們還需要排放尾氣污染的傳統(tǒng)汽車嗎?目前電動(dòng)汽車離這個(gè)目標(biāo)還差得很遠(yuǎn),但如果一種被稱為“超級(jí)電池”的石墨烯聚合材料電池實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),這個(gè)目標(biāo)或許可以達(dá)到。
市面上在售的電動(dòng)汽車中,即使性能最強(qiáng)悍的特斯拉ModelS,其高配版能實(shí)現(xiàn)的最大續(xù)航里程也只有502公里,約是傳統(tǒng)汽車的一半。而國(guó)內(nèi)一些相對(duì)便宜的小型電動(dòng)汽車,多數(shù)續(xù)航里程還只停留在300公里以下的水平。再加上充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng),很難不讓車主患上“里程焦慮癥”。
這些電動(dòng)汽車多數(shù)以鋰電池為動(dòng)力,主要是鈷酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池和錳酸鋰電池三種。鈷酸鋰電池能量密度最高,但高溫下最不穩(wěn)定,其他兩種能量密度不高。這些缺陷嚴(yán)重影響了電動(dòng)汽車的續(xù)航和充電性能。因此業(yè)界一直期盼“超級(jí)電池”的出現(xiàn)來(lái)改變這種窘迫的現(xiàn)狀。
石墨烯或許能提供一個(gè)可行的答案。2004年才誕生的石墨烯是目前已知材料中最薄的一種,僅有一個(gè)碳原子厚,并且具有優(yōu)異的性能。作為電導(dǎo)體,它和銅具有同樣出色的導(dǎo)電性,作為熱導(dǎo)體,它比目前任何其他材料的導(dǎo)熱效果都好。
如果使用這種材料制作電池,理論上電池重量能比傳統(tǒng)鋰離子電池減半,厚度也會(huì)大幅縮小,儲(chǔ)電量高出數(shù)倍,并且按照美國(guó)倫斯勒理工學(xué)院研究人員估算,石墨烯陽(yáng)極材料比鋰離子電池中常用的石墨陽(yáng)極充放電速度要快10倍。
西班牙這方面的技術(shù)發(fā)展目前處于比較領(lǐng)先的地位,當(dāng)?shù)匾延卸嗉覄?chuàng)業(yè)公司致力于相關(guān)研發(fā)。不久前媒體關(guān)注的一則消息稱,西班牙一家企業(yè)與當(dāng)?shù)卮髮W(xué)合作開(kāi)發(fā)出新型石墨烯電池,如用于電動(dòng)汽車,只需8分鐘就能完成一次充電,續(xù)航里程可達(dá)1000公里。
石墨烯聚合材料電池這么好,是否意味著燒油的汽車就要被“超級(jí)電池”汽車淘汰?這倒是未必。
電動(dòng)汽車要想真正取代傳統(tǒng)汽車,除充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),電池的生產(chǎn)成本也需要大幅降低。石墨烯已被各大工業(yè)國(guó)列為重要材料進(jìn)行深度開(kāi)發(fā),但相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)直到2010年才相對(duì)成熟,至今還處在比較初級(jí)的應(yīng)用階段。尤其是能讓電池體積和重量大幅縮小的單層石墨烯材料,其成品率很低,生產(chǎn)成本則偏高。
此外,像特斯拉這樣的電動(dòng)汽車領(lǐng)導(dǎo)廠商已投巨資建設(shè)鋰電池工廠,因此短期內(nèi)很難再投資開(kāi)發(fā)一種全新電池?;蛟S更現(xiàn)實(shí)的做法是利用石墨烯的特性提升現(xiàn)有鋰電池性能。有市場(chǎng)傳聞?wù)f,特斯拉準(zhǔn)備推出的轎跑很可能使用石墨烯技術(shù)來(lái)強(qiáng)化鋰電池的性能。