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现在市售的电动车,无论是混合动力车和纯电动车,其电池都是蓄电池。无论怎么改进蓄电池都有两大致命弱点,第一,非常低的能量密度,第二,很长的充电时间。我们来看一下蓄电池的充放电原理就清楚。电动汽车用的蓄电池在放电的时候都是由氢原子放出一个电子,经过导线和电动机,流到正极,也就是钴酸锂和磷酸铁锂这一端。在这个过程中,就只有氢原子的电子起了作用,其他的所有包括储氢材料、电解液等其他所有辅助材料都是这个反应必备的铺垫。相当于说,只有一个氢原子是主角,其他所有的都是配角,大量的重量被浪费掉了。在充电的时候,这个过程就会反过来,一旦充电过快,电池两级的物质就可能发生不同化学反应从而变成其它物质,导致电池使用寿命降低。
电池技术前瞻
未来电动汽车的电池依然会在三个方向上发展:蓄电池、燃料电池、超级电容电池。
在蓄电池方面,人类的研究已经进行了百余年了。各家车企也在加紧研制新的蓄电池,在未来几年内,蓄电池依然是纯电动车的绝对主力。即将上市的特斯拉model3将对电池进行升级,其一,加大单个电池,不知道安全性是否仍能保持,不过这点不重要。其二,正极材料将使用硅石墨烯,这将大大增强正极的储氢量,这是因为石墨烯能吸附更多的氢。现在,石墨烯的价格依旧异常昂贵,且产量稀少,不知道特斯拉怎么解决这一问题。不过增强安全性与增加储氢量是蓄电池发展的趋势。
现在,各个汽车厂商只是提供了电池解决方案,蓄电池再怎么改进也不是黑科技,它的储能极限已经快被人类挖尽。要想增强电池的性能,就必须依靠新的科技。
在燃料电池方面,丰田走在了世界的前列,2015年采用氢燃料电池动力的丰田Mirai就已经上市,然后就没有然后了。随着氢气制造和加气站等问题的暴露,丰田的氢燃料电池似乎走进了死胡同,但毕竟丰田的燃料电池技术是发展起来了。在我国,应该发展的燃料电池是天然气燃料电池,我们毕竟有南海的天然气资源和直通俄罗斯的天然气管道,但在有天然气内燃机的情况下,天然气燃料电池似乎并不热门。所以,在我国似乎没有企业去发展燃料电池。不过,燃料电池终究还是要依靠燃料来进行发电,在目前节能减排的大环境下市场有限。
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