新型电动汽车充液电池 续航可达5000公里是真的吗？
来源：宝鄂实业
2019-06-25 13:08
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在电动汽车这一新生领域，续航是厂商和消费者都纠结的问题，甚至在电动汽车出现后，还出现了“里程焦虑”这个词。蔚来(7.06, -0.03, -0.42%)引出的几场“燃油车带电动车”的闹剧，也是基于这个纠结。针对该问题，日前，美国普渡大学研究人员利用一种获得专利的“流体”系统，开发了一项新的电动汽车电池技术。
这项技术通过一种电池液生成驱动电动汽车所需要的电能和氢气，目前在高尔夫球车等车辆上进行测试。根据当前的进展，研究人员认为它可以为电动汽车提供约4800-5800公里的续航里程。另外，新技术的零部件和电池液可以回收，在太阳能或风能发电厂充电后再次使用。
普渡大学知名教授John Cushman指出，只使用一种电池液的新系统能实现高得多的能量密度——有潜力达到锂离子电池的3-5倍。这意味着电动汽车可以用上更轻的电池，有更长的续航里程，使流体电池成为电动汽车用电池的有力竞争者。IFBattery高级工程师Michael Dziekan解释道，这种电池既生成电能，还以低得多的压力存储生成的氢气。
新型充液电池用户只需每行驶480公里更换一次电池液即可，整个过程与当前加油极为相似，所需时间远远短于给锂离子电池电动汽车充电所需要的45分钟。而一旦电池阳极磨损——行驶约5000公里，更换它的时间与更换机油差不多，价格仅约为65美元。这项新技术将改变下一代电动汽车的游戏规则，因为它不要求斥巨资重建电网，目前的加油站经过改造就可以为它们服务。与现有的电池系统相比，它在易用性、安全和环保方面更有优势。
其实，电动汽车“里程焦虑”，原因无非两点：充电点又少又慢、电池寿命低，解决其一，就能治好焦虑。
美国普渡大学研究人员近日声称，透过使用新型‘液流’（refillable）技术的车用电池，电动车的续航里程可达480公里，甚至有望在未来延长至5000公里。
普渡大学教授John Cushman表示，单电池液系统可实现更大的能量密度，这意味着电动汽车可以用上更轻的电池，有更长的续航里程，使流体电池成为电动汽车用电池的有力竞争者。
此外，历史上流体电池因能量密度低一直没有竞争力。例如，传统流体电池能量密度约为每公斤20瓦时，锂离子电池为每公斤250瓦时，而新流体电池有潜力达到锂离子电池的3-5倍。
该新技术产生的氢气可以以更低的压力进行存储。目前该系统已经在小型摩托车和高尔夫球车上进行了测试，基于该技术正在进一步发展，研究人员认为其可让电动汽车续航里程达到约4，800至5，800公里。但要求就是驾驶员在行驶到480公里左右时，需要停下来更换电池液，就像给汽车加油一样，无需像给锂离子电池电动汽车充电45分钟一样麻烦。今天的电动汽车主要使用锂离子电池。正极活性材料是电池最为重要的组成部分，基本决定了电池的效率、安全性、可靠性、成本、使用寿命以及尺寸大小。不论是小型汽车还是SUV、公交车或者卡车，正极活性材料的特性决定了车辆的速度、提速性能以及动力。
在上世纪90年代，锂钴氧化物是最早应用于锂离子电池的正极材料之一，作为主要元素的钴为这一代电池提供了较为出色的能量密度和使用寿命（循环稳定性）。
然而，单一使用钴这一金属元素限制了电池材料性能的进一步提升。科学家们发现，通过在材料合成中加入镍和锰，或镍和铝，用以替代部分钴，不仅从降低了电池材料成本，还提升了电池的充放电和安全性能。随着市场对电池材料需求的增加，对成本的敏感度越来越高，三元正极活性材料（镍钴锰或镍钴铝三元）在电池材料市场获得越来越多的重视。
近年来，电动车市场迅速发展，对电池材料的需求急遽增加，同时也要求电池成本更优化、能量密度更高、生命周期更长。
这些挑战推动了三元材料市场向更高镍含量的镍钴氧化物发展。由于镍比钴更容易获得且价格远低于后者，高镍正极材料中镍的成分提升，钴的成分降低，意味着电池材料本身的成本得以下降。同时，在三元材料的三种主要元素中，镍更能极大提高电池材料的能量密度，使获得相同千瓦时电量所需要使用的电池材料用量减少，从而进一步降低电池的成本。
高镍正极材料能量密度的提高也意味着电池的续航里程得以大幅加强，这也是它的另一个显著优势。
