铝空气电池能取代锂电池吗?
来源:宝鄂实业
2019-07-03 16:16
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目前可替代锂电池的铝电池还处于试制阶段,没有投入商业使用。所以总的来说铝空气电池是否会替代锂电池,还是个未知数,那么我们来看看铝空气电池替代锂电池会遇到哪些问题呢。
铝空气电池不能代替锂电池的原因分析
1、多用于应急电源
“铝空气电池并不是传统意义上用于多次存储电能的电池,而是一种释放电能的化学反应装置。”陈涛说,它的工作原理就是活性金属在水中发生氧化反应释放能量的过程——通过电解液及特殊的电极材料,将释放的能量以电能的形式输出。
通俗点说,对于铝空气电池来说,其中的活性金属就是铝,类似的还有锌空气电池、镁空气电池等,只是根据
2、安全风险待检验
“使用不便是铝空气电池目前最大的瓶颈。”陈涛认为,除了较存储电能的电池使用不便外,与其他气体类的燃料电池相比也有诸多不便,比如氢燃料电池,可以将氢气方便地加注、存储、输送至化学反应装置,但对于金属固态物的铝来说,显然不方便。其次,副反应较多、反应过程不易控制,部分反应生成物一定程度上阻碍反应继续进行,释放大量热,同时产生易燃易爆气体。
在电动汽车的研发路上,铝似乎正在扮演更重要的角色。一个有意思的现象是,美国特斯拉电动汽车的续航能力能提高到300公里至400公里,使用的电池主要是镍钴铝三元材料,而我国电动汽车则使用的是镍钴锰。其中的金属之差,正是铝。
3、车载还是未知数
铝空气电池能否替代锂离子电池呢?吉利汽车研究院曾经做过相关的仿真建模实验,从汽车动力学角度研究铝空气电池作为电动汽车车载能源的应用,关注其本身可释放的电量及功率。
“从实验结果来看,铝空气电池更适合作为续航备用电池。”杜志强说,铝空气电池是一个能量源,相对于可存储电能的蓄电池而言,同等重量的铝空气电池所能释放的电能更多,其能量密度高,但其可释放的功率却极低,单独使用不满足车用需求,特别是刚起动时。这就相当于一辆燃油汽车,油箱很大,但发动机很小,可以走很长的路,但走得很慢。相比之下,锂离子蓄电池的车速会更加稳定。如采用同等功率(即车辆具备同样车速)的铝空气电池,其重量大概会是锂离子蓄电池的4至5倍。
而从目前吉利的电动汽车电池选择上,基本与行业一致,即将量产车型以磷酸铁锂为主,正在研发的车型基本上都开始应用三元材料。杜志强说,“我个人认为,未来的发展方向是在现有电池基础上,增加燃料电池,形成‘燃料电池+蓄电池’的混合车载电源,在燃料电池选择上,氢燃料电池优于铝空气电池等金属燃料电池。”
铝空气电池不能代替锂电池的原因分析
1、多用于应急电源
“铝空气电池并不是传统意义上用于多次存储电能的电池,而是一种释放电能的化学反应装置。”陈涛说,它的工作原理就是活性金属在水中发生氧化反应释放能量的过程——通过电解液及特殊的电极材料,将释放的能量以电能的形式输出。
通俗点说,对于铝空气电池来说,其中的活性金属就是铝,类似的还有锌空气电池、镁空气电池等,只是根据
2、安全风险待检验
“使用不便是铝空气电池目前最大的瓶颈。”陈涛认为,除了较存储电能的电池使用不便外,与其他气体类的燃料电池相比也有诸多不便,比如氢燃料电池,可以将氢气方便地加注、存储、输送至化学反应装置,但对于金属固态物的铝来说,显然不方便。其次,副反应较多、反应过程不易控制,部分反应生成物一定程度上阻碍反应继续进行,释放大量热,同时产生易燃易爆气体。
在电动汽车的研发路上,铝似乎正在扮演更重要的角色。一个有意思的现象是,美国特斯拉电动汽车的续航能力能提高到300公里至400公里,使用的电池主要是镍钴铝三元材料,而我国电动汽车则使用的是镍钴锰。其中的金属之差,正是铝。
3、车载还是未知数
铝空气电池能否替代锂离子电池呢?吉利汽车研究院曾经做过相关的仿真建模实验,从汽车动力学角度研究铝空气电池作为电动汽车车载能源的应用,关注其本身可释放的电量及功率。
“从实验结果来看,铝空气电池更适合作为续航备用电池。”杜志强说,铝空气电池是一个能量源,相对于可存储电能的蓄电池而言,同等重量的铝空气电池所能释放的电能更多,其能量密度高,但其可释放的功率却极低,单独使用不满足车用需求,特别是刚起动时。这就相当于一辆燃油汽车,油箱很大,但发动机很小,可以走很长的路,但走得很慢。相比之下,锂离子蓄电池的车速会更加稳定。如采用同等功率(即车辆具备同样车速)的铝空气电池,其重量大概会是锂离子蓄电池的4至5倍。
而从目前吉利的电动汽车电池选择上,基本与行业一致,即将量产车型以磷酸铁锂为主,正在研发的车型基本上都开始应用三元材料。杜志强说,“我个人认为,未来的发展方向是在现有电池基础上,增加燃料电池,形成‘燃料电池+蓄电池’的混合车载电源,在燃料电池选择上,氢燃料电池优于铝空气电池等金属燃料电池。”