新聞中心
NEWS CENTER
用于電動車的鋁空氣電池能否勝過锂離子電池?
2022-04-22
目前,全世界都在押注锂離子動力電動汽車作爲實現氣候目標的一種方式。2020年,也就是疫情爆發的這一年,歐洲注冊了近140萬輛電池電動汽車和插入式混淆動力汽車(統稱爲XEV),比2019年增加了137%。電動汽車XEV的排放量比傳統汽車低三倍,在制造和充電過程中,根據電源的差异而有所差异。盡管XEV已被證明具有優勢,但使用電池爲全球的汽車提供動力還是需要注意:電池的壽命保證在五到八年之間;接纳是出了名的困難(目前接纳率不到5%);電池有汙染;大規模充電XEV可能會給電網帶來壓力,而且XEV所需的稀土礦物構成了供應鏈風險。
目前,全世界都在押注锂離子動力電動汽車作爲實現氣候目標的一種方式。2020年,也就是疫情爆發的這一年,歐洲注冊了近140萬輛電池電動汽車和插入式混淆動力汽車(統稱爲XEV),比2019年增加了137%。電動汽車XEV的排放量比傳統汽車低三倍,在制造和充電過程中,根據電源的差异而有所差异。盡管XEV已被證明具有優勢,但使用電池爲全球的汽車提供動力還是需要注意:電池的壽命保證在五到八年之間;接纳是出了名的困難(目前接纳率不到5%);電池有汙染;大規模充電XEV可能會給電網帶來壓力,而且XEV所需的稀土礦物構成了供應鏈風險。
歐盟委員會在2020年發布的一份關于傳統燃料和替代燃料車輛環境影響的報告得出結論,混淆動力電動汽車在所有車輛類型中的環境影響都顯著較低。然而,鑒于各國的能源結構差異很大,這種影響在很洪流平上取決于區域和運營環境。此外,XEV中銅和電子元件的使用繼續對環境構成壓力。相比之下,鋁空氣電池技術有望解決低碳運輸的可持續性、接纳和采購問題。

鋁空氣電池是一種廉價、輕且強大的能源。公式很簡單:鋁+空氣=功率。
约莫20年前,科学家们预测铝空气电池和XEV的组合将是未来乘用车在行驶里程、购置价钱、燃料成本和寿命周期成本方面最有前途的技术之一。铝空气电池是一种廉价、轻且强大的能源。曾担任劳斯莱斯工程师的特雷弗·杰克逊(Trevor Jackson)建设了Métallectrique,一家铝空气电池开发公司,在已往几年中引起了媒体的极大关注。杰克逊说,铝空气电池的行驶里程与汽油动力汽车相似,目前预计每次充满电后可行驶1600公里。恒久以来,阻碍铝空气电池商业化的障碍一直是这项技术自己固有的:性能差,成本高,由于阳极腐蚀或孔隙堵塞等问题,使得该技术不适合扩展和商业化。
然而,傑克遜相信他的公司已經解決了這些問題,鋁空氣電池組的能量密度爲1.35kWh/kg,大約是锂離子電池能量的九倍。據傑克遜說,對這項技術最好的描述是“電動發動機”。它既不是電池,也不是發動機,而是發動機的電子等價物。在這個“發動機”中,“燃料”是鋁金屬(陽極),它與周圍的氧(陰極)反應産生動力。由于陰極只是來自周圍空氣中的氧氣,因此不需要像傳統電池那樣承載另一種金屬的重量,這使得它相當輕。目前,制造商每千瓦時的成本爲29至35歐元,司機每公裏的行駛成本爲0.15美分。
目前,充電基礎設施仍然是使用XEV替換內燃機車輛所面臨的主要挑戰之一。2018年哈佛大學的一項研究讲明,爲了確保XEV的商業乐成,需要一個更易接近、易于使用且相對自制的充電基礎設施。雖然電池更換可以大大縮短XEV駕駛員的期待時間,但這項技術很難實施。一方面,電池很是重,必須精英国立博ladbrokes官方网址裝;另一方面,電池更換系統需要一個均勻漫衍的站點網絡,這些站點可以獲得可靠的電力供應。而且,有研究發現,纵然對少量XEV進行不受監管的充電,也可能對當地電網造成巨大壓力,可能導致過載。
對于鋁空氣電池,基礎設施要求很少。目前的系統是爲手動換電池而設計的,基于重量小于5公斤的模塊。未來,通過購買鋁空氣電池適配器,客戶還可以將XEV轉變爲锂鋁空氣混淆動力車。這不僅會使二手市場更具吸引力,而且還會加速新電動汽車的銷售。如果鋁空氣電池適配器減少充電循環次數,該技術可能不僅可以延長锂電池的使用範圍,還可以延長锂電池的使用壽命。锂離子電池的接纳利用尚未開發出其他環保型XEV技術,但鋁空氣電池的接纳利用可能要容易得多,鋁接纳基礎設施已經存在。除了將鋁用作電動汽車的電源外,還可以利用這項技術接纳廢棄飛機上的廢金屬。在乘用車中使用鋁空氣電池只是一個開始,鋁空氣電池可能的用途包罗海洋部門,如集裝箱船和遊輪、機場地面支持設備,以及爲農村微電網供電。
根據國際能源署的2050年淨零排放路線圖,到2050年二氧化碳減排量的一半將來自目前處于原型或示範階段的技術。這意味著鋁空氣電池等有前途的技術需要大規模商業化,加速交通領域的脫碳進程。
友情鏈接: