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導讀

掛在天上的新技術，想要落地還很遠

文/張一

近日外媒報道，美國佛羅里達州立大學和康奈爾大學研究小組發(fā)現，用廉價而安全的組件可以制成電池，而且與現在最先進的鋰離子電池相比，此類電池的效率要高出2至3倍……

OK，我們提取關鍵詞“廉價而安全”、“效率高出2至3倍”。咋一看到此條新聞，我差點就鼓了個掌，為慶祝電動汽車發(fā)展又獲得有力的技術支撐，感到由衷的高興了。不過冷靜下來后想一想，這好像是近兩個月內看到的第三條關于新型電池技術的新聞了。

再往前，還有一條新聞《美國科學家研發(fā)有機陰極材料，可實現高能量密度鋰電池》，內容是美國能源部布魯克海文國家實驗室為鋰電池設計了一種新型有機陰極材料。該材料以硫為核心，與鋰電池中傳統(tǒng)的陰極材料相比，能量密度更高、更具成本效益且更環(huán)保。

這條新聞比上面那條還勁爆，不僅提升了安全性、能量密度、成本效益，還多了一個“更環(huán)?！?，特別符合當今可持續(xù)發(fā)展的大趨勢大背景。

怎么說呢？美好得讓人感到一絲懷疑。關于新型電池技術研發(fā)成果的消息幾乎每月都有，快成了“月經”新聞，就仿佛明天純電動車的發(fā)展就要邁入新時代。然而現實是，這些技術都還只是掛在天上，很難落地。

那么為何新型電池技術已不斷出現在當下，我們還是沒有擺脫電動車的焦慮問題？

簡單點說，實驗室科技要先想實現商業(yè)化應用，通常還有較長一段路要走。而這個“較長一段路”要走多久呢？可能是五年，也可能是十年。

舉個例子，本田曾研發(fā)出一種氟離子電池，由于氟原子的質量較低，基于氟元素的可充電電池，能量密度據說可達到目前鋰離子電池的十倍。作為對比，目前特斯拉model 3使用的21700型鋰電池能量密度在300Wh/kg左右，算是目前量產中能量密度最高的量產動力電池。其電池包總重量為478kg，最大的電池容量達到了80.5 kWh（實際BMS控制在78kWh）可提供500-600公里的NEDC續(xù)航里程

同等情況下，能量密度越高，電容量越大即意味著續(xù)航里程越高，所以十倍于鋰離子電池的能量密度，能提高多少續(xù)航里程大家可以自己計算。氟離子電池的好處還在于，它使用的原材料比鋰離子電池中的鋰和鈷更容易獲得，可減少對環(huán)境的破壞。

而且本田還利用高離子電導率和寬工作電壓的氟化物電解液，克服氟離子電池只有在高溫下才能工作這一限制，開發(fā)出能夠在常溫環(huán)境下正常運轉的新型氟離子電池，

那么為什么現在還不用在汽車上呢？首先采用液態(tài)電解質的氟離子電池，易導致電池負極鈍化，無法進行充放電循環(huán)。雖然目前新聞報道該電池在室溫下已經證明了“可逆的電化學循環(huán)”，但循環(huán)次數是多少？沒說。如果僅能循環(huán)那么一兩次，那么能量密度再高也沒有意義。

其次，氟離子電池的負極要有鑭這種稀貴金屬，且采用了納米制造工藝，要量產的話成本是多少？我想絕對不會是白菜價。

盤點一下，近期以來大部分關于新型電池技術的新聞，其科研進步點幾乎涉及方方面面。比如阿克倫大學研發(fā)剪切增稠電解質，可提升鋰離子電池抗外部沖擊能力；普林斯頓大學發(fā)現鉑替代品，可研發(fā)更便宜的燃料電池；還有我國合成超高容量鋰電有機正極材料，可提升大幅電池壽命……

但目前電動車的鋰電池技術依舊沒有太大長進——上一次重大改進已是上世紀90年代的事了，下一次電池技術取的真正意義上的商用突破會在什么時候，誰也不好說。要想根治電動車里程焦慮癥，還需要時間。

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