新型電池在研發(fā) 電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航問(wèn)題將改善

近幾年，電動(dòng)汽車非常的火熱。在車型方面，幾乎每一家車企都推出了自己的電動(dòng)汽車產(chǎn)品，消費(fèi)者的選擇越來(lái)越多;在政策方面，牌照、補(bǔ)貼、不限行等利好層出不窮。

即便如此，消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車的熱情還是非常有限，續(xù)航里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)始終是電動(dòng)汽車無(wú)法繞開(kāi)的問(wèn)題。而這些問(wèn)題根源還是在于電池技術(shù)發(fā)展緩慢，目前的電池制約了電動(dòng)汽車的發(fā)展。

不過(guò)，這種情況或許在幾年之內(nèi)就會(huì)得到改善，因?yàn)橐呀?jīng)有幾種新型的電池正在研發(fā)之中，隨時(shí)會(huì)橫空出世，改變世界。

1、石墨烯電池

石墨烯已知的世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，具有電阻率極低，電子遷移速度極快的特點(diǎn)。石墨烯電池，就是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性開(kāi)發(fā)出的一種新型電池。

世界上的首款石墨烯聚合材料電池由西班牙Graphenano公司和科爾瓦多大學(xué)合作研發(fā)，其中Graphenano公司也是世界上第一家以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)石墨烯的公司。目前常見(jiàn)的三元鋰電池能量密度在180-200mAh/g，而石墨烯聚合材料電池的能量密度則可以超過(guò)600mAh/g。也就是說(shuō)，如果將特斯拉P85上的電池替換為同等重量的石墨烯電池，其續(xù)航里程將達(dá)到約1500km，是原來(lái)的3倍。

除了能量密度高，石墨烯電池的充電速度也要比鋰電池快很多，可以有效解決充電時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。它的壽命也很長(zhǎng)，可以達(dá)到鋰電池的2倍。

另外，據(jù)Graphenano公司表示，石墨烯電池的性能超群，但是成本并不高，反而要比鋰電池低77%。采用石墨烯電池將能夠有效降低電動(dòng)汽車的成本，進(jìn)而提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

2、鋰硫電池

鋰硫電池是鋰電池的一種，它以硫元素作為電池的正極材料。鋰硫電池的理論能量密度高達(dá)1675mAh/g，比石墨烯電池還要高出不少。

國(guó)內(nèi)有廠商把石墨烯材料加入到鋰硫電池中，以改善其性能。

在2010年，鋰硫電池就被應(yīng)用到了太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)Zephyr中，幫助其完成了連續(xù)飛行336小時(shí)的壯舉。

鋰硫電池目前面臨的問(wèn)題是，硫會(huì)溶解到電解質(zhì)溶液當(dāng)中，形成硫化物，用硫制成的陰極僅僅幾周后就會(huì)消耗殆盡，從而導(dǎo)致電池失效。不過(guò)，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有廠商通過(guò)在鋰硫電池中加入石墨烯材料以固定硫陰極，從而解決了這一問(wèn)題，鋰硫電池距離實(shí)用化又近了一步。

3、同位素核電池

同位素核電池實(shí)際上跟核反應(yīng)(核聚變、核裂變)無(wú)關(guān)，它是利用放射性同位素的衰變來(lái)產(chǎn)生能量的。其最大的特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)，可達(dá)十多年甚至上百年，在這期間，同位素核電池不需要充電，就可以持續(xù)地釋放電能。

同位素核電池最早被用在宇宙飛船上，后來(lái)進(jìn)入了民用領(lǐng)域，為心臟起搏器和人工心臟提供電力。我國(guó)的玉兔號(hào)月球車上也用到了國(guó)產(chǎn)的同位素核電池。

同位素核電池要應(yīng)用到電動(dòng)汽車上，還需要克服兩個(gè)問(wèn)題，一是輸出功率小，二是成本高昂。以阿波羅飛船上的SNAP-27A核電池為例，它的輸出功率僅有63.5W，一天下來(lái)輸出的電量也不到2kWh，對(duì)于電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，基本是杯水車薪。至于成本，據(jù)說(shuō)我國(guó)曾經(jīng)從俄羅斯購(gòu)買(mǎi)過(guò)一塊輸出功率500mW的同位素核電池，價(jià)格高達(dá)3000萬(wàn)元人民幣。

同位素核電池一旦取得突破，未來(lái)的汽車都不用加油充電了。

顯然，核電池對(duì)于電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)還有點(diǎn)科幻，不過(guò)一旦解決了輸出功率和成本的問(wèn)題，電動(dòng)汽車就可以終身不用充電，一直在路上馳騁，加油站和充電站都將成為歷史。同位素核電池是真正屬于未來(lái)的技術(shù)，也許50年后它將取代所有其他的電池，成為我們生活中必不可少的一部分。