鋁空氣電池：為電動汽車增程3000公里

 一輛電動汽車能否連續(xù)馳騁19個小時，從多倫多開到1800公里外的哈利法克斯，全程無需停車充電?這在理論上將是可行的。近日，美鋁加拿大公司和以色列Phinergy公司在蒙特利爾向大眾展示了這樣一種具有超級續(xù)航能力的電池技術(shù)。

重100公斤，只需每月加注清水

以鋰離子電池驅(qū)動的電動汽車難以普及的最大障礙是行駛里程有限，目前的續(xù)航能力大多在135公里(日產(chǎn)Leaf)至480公里(特斯拉S型)之間，除非大量安裝快速充電站，否則不適宜駕駛電動汽車遠(yuǎn)途旅行。美鋁加拿大公司和以色列公司Phinergy新展示的100公斤重的鋁空氣電池儲存了可行駛3000公里的足夠電量。相比之下，特斯拉Model S的電池超過500公斤，而行駛里程不到500公里。

新電池并不是從普通電網(wǎng)充電，而是在美鋁公司水電站的熔煉車間充電，充滿電的電池其實是一塊大部分由鋁制成的厚重面板。鋁板利用從空氣中吸收的氧氣以及用戶給汽車加的水產(chǎn)生化學(xué)作用，將鋁變成氧化鋁，從而釋放出能量，為汽車持續(xù)提供動力。鋁的氧化反應(yīng)在鋁暴露在空氣中時會自然發(fā)生，表面的氧化鋁會阻止深層的鋁繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，新電池采用的新技術(shù)則包含了電解質(zhì)可溶解表面氧化層，使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。

按照美鋁加拿大公司的介紹，使用這種電池的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啟動，因此可以用很長時間，期間只需每月加注清水。通常在一年左右達(dá)到使用極限后，到服務(wù)站更換充滿電的鋁電池即可。

使用這種帶有附加電池的原型車，上星期在蒙特利爾的一級方程式賽道上經(jīng)過了試駕。Phinergy公司還于6月4日在加拿大國際鋁業(yè)大會上介紹了這一新的發(fā)明。目前，發(fā)明企業(yè)正與魁北克省商議生產(chǎn)協(xié)議，爭取使這種零排放汽車能夠早日投入試運(yùn)行。

鋁空氣電池

鋁空氣電池是一種金屬空氣電池，作為非充電電池，早在20世紀(jì)60年代便已問世，并具有非常高的能量密度。

由于鋁空氣電池在放電過程中陽極腐蝕會產(chǎn)生氫，這不僅會導(dǎo)致陽極材料的過度消耗，而且還會增加電池內(nèi)部的電學(xué)損耗，因而嚴(yán)重阻礙了鋁-空氣電池的商業(yè)化進(jìn)程。

在2014年亞特蘭大先進(jìn)汽車電池會議上，美國鋁業(yè)公司與以色列Phinergy公司就Phinergy鋁-空氣電池的進(jìn)一步研發(fā)問題簽訂了聯(lián)合開發(fā)協(xié)議。

Phinergy公司方面表示，已開發(fā)出一種金屬鋁陽極專有生產(chǎn)工藝，該工藝可以提高金屬鋁的能量利用，并降低不必要的化學(xué)反應(yīng)能量消耗。

特斯拉也在瞄準(zhǔn)金屬空氣電池

據(jù)外媒報道，特斯拉汽車公司于2010年12月8日提出了“電動汽車增程混合動力電池組系統(tǒng)”的專利申請，2013年6月25日美國專利局審核通過。這套混“增程混合動力電池組系統(tǒng)”包含標(biāo)準(zhǔn)的鋰離子電池組及另配有一個金屬空氣化學(xué)電池組。鋰離子電池組直接給車供電，金屬空氣電池組為鋰離子電池組提供電能。

電動汽車要成為真正的主流產(chǎn)品，電池技術(shù)需要取得巨大飛躍。目前仍未跨過續(xù)航里程短、充電時間長、電池成本高三座大山，這意味著電動汽車不能平民化。

在特斯拉的專利設(shè)計中，金屬空氣電池組基本上取代了增程式內(nèi)燃機(jī)。特斯拉未來計劃推出的Model E正是一款針對普羅大眾的電動汽車產(chǎn)品。因此，特斯拉需要將電池成本壓縮到比現(xiàn)在更低的水平。