以锂离子电池驱动的电动汽车难以普及的最大障碍是行驶里程有限,目前的续航能力大多在135公里(日产Leaf)至480公里(特斯拉S型)之间,除非大量安装快速充电站,否则不适宜驾驶电动汽车远途旅行。美铝加拿大公司和以色列公司Phinergy新展示的100公斤重的铝空气电池储存了可行驶3000公里的足够电量。相比之下,特斯拉Model S的电池超过500公斤,而行驶里程不到500公里。
新电池并不是从普通电网充电,而是在美铝公司水电站的熔炼车间充电,充满电的电池其实是一块大部分由铝制成的厚重面板。铝板利用从空气中吸收的氧气以及用户给汽车加的水产生化学作用,将铝变成氧化铝,从而释放出能量,为汽车持续提供动力。铝的氧化反应在铝暴露在空气中时会自然发生,表面的氧化铝会阻止深层的铝继续发生反应,新电池采用的新技术则包含了电解质可溶解表面氧化层,使反应持续进行。
按照美铝加拿大公司的介绍,使用这种电池的汽车仍需保留锂电子电池,铝电池只在锂电池电量耗尽后才启动,因此可以用很长时间,期间只需每月加注清水。通常在一年左右达到使用极限后,到服务站更换充满电的铝电池即可。
使用这种带有附加电池的原型车,近日在蒙特利尔的一级方程式赛道上经过了试驾。Phinergy公司还在加拿大国际铝业大会上介绍了这一新的发明。目前,发明企业正与魁北克省商议生产协议,争取使这种零排放汽车能够早日投入试运行。
铝空气电池
铝空气电池是一种金属空气电池,作为非充电电池,早在20世纪60年代便已问世,并具有非常高的能量密度。
由于铝空气电池在放电过程中阳极腐蚀会产生氢,这不仅会导致阳极材料的过度消耗,而且还会增加电池内部的电学损耗,因而严重阻碍了铝-空气电池的商业化进程。
在2014年亚特兰大先进汽车电池会议上,美国铝业公司与以色列Phinergy公司就Phinergy铝-空气电池的进一步研发问题签订了联合开发协议。
Phinergy公司方面表示,已开发出一种金属铝阳极专有生产工艺,该工艺可以提高金属铝的能量利用,并降低不必要的化学反应能量消耗。
特斯拉也在瞄准金属空气电池
据外媒报道,特斯拉汽车公司于2010年12月8日提出了“电动汽车增程混合动力电池组系统”的专利申请,2013年6月25日美国专利局审核通过。这套混“增程混合动力电池组系统”包含标准的锂离子电池组及另配有一个金属空气化学电池组。锂离子电池组直接给车供电,金属空气电池组为锂离子电池组提供电能。
电动汽车要成为真正的主流产品,电池技术需要取得巨大飞跃。目前仍未跨过续航里程短、充电时间长、电池成本高三座大山,这意味着电动汽车不能平民化。
在特斯拉的专利设计中,金属空气电池组基本上取代了增程式内燃机。特斯拉未来计划推出的Model 3正是一款针对普罗大众的电动汽车产品。因此,特斯拉需要将电池成本压缩到比现在更低的水平。
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