我們說(shuō)的“超級電池”指的是比現有鋰電池里程和壽命都大幅提高的一種電池。這樣的理想距離實(shí)際現實(shí)有多遠了。有人可能會(huì )說(shuō)這是癡人說(shuō)夢(mèng)。實(shí)際上“超級電池”離我們的現實(shí)并不太遠。技術(shù)在不斷的突破，不久前不久前，劍橋大學(xué)電化學(xué)領(lǐng)域的一項突破可能催生出可再充電超級電池。

一、克服超級電池的技術(shù)難題

劍橋大學(xué)化學(xué)教授克萊爾·格雷和她的團隊克服了鋰空氣電池開(kāi)發(fā)之中的技術(shù)難題。這種電池使電動(dòng)汽車(chē)的續航里程可與汽油和柴油車(chē)媲美，而無(wú)需攜帶龐大的電池組。如果這項技術(shù)能從實(shí)驗室演示轉化為商品，汽車(chē)只需一次充電就能從倫敦開(kāi)到愛(ài)丁堡（約650公里之外），但所用電池的成本和重量?jì)H為目前電動(dòng)汽車(chē)所用鋰離子電池的五分之一。從實(shí)驗室到高速公路有多遠？這真是令人興奮的消息。

二、現有電池是電動(dòng)汽車(chē)的瓶頸

應該理解，電池壽命是制約電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的最大障礙。跑不遠的電動(dòng)汽車(chē)是流氓。長(cháng)期以來(lái)，困擾電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主的里程焦慮讓人們很難對電動(dòng)汽車(chē)說(shuō)“愛(ài)你”。目前市場(chǎng)之上的電動(dòng)汽車(chē)，除了價(jià)格昂貴的豪華品牌之外，純電動(dòng)汽車(chē)的標稱(chēng)行駛里程在300公里之內，這意味著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)只能滿(mǎn)足駕駛員150公里的行駛半徑。當然，這只是在最佳條件之下。如果考慮到打開(kāi)空調和頻繁制動(dòng)等因素，實(shí)際里程將被打折。此外，一般的單次充電時(shí)間至少為兩個(gè)小時(shí)，這也讓趕時(shí)間的車(chē)主抱怨電動(dòng)車(chē)。毫無(wú)疑問(wèn)，如果一家公司完成了對電動(dòng)汽車(chē)的顛覆，其創(chuàng )新很可能來(lái)自核心組件電池。與目前流行于可充電電池的鋰離子技術(shù)相比，理論之上鋰空氣電池可以?xún)Υ娓嗟哪芰?。通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)，劍橋大學(xué)利用石墨烯構建了一個(gè)高度多孔和海綿狀的碳電極，然后添加一些添加劑以保持其化學(xué)穩定性，從而解決了之前鋰空氣電池的爆炸問(wèn)題。

三、超級電池理想離現實(shí)有多遠

與此同時(shí)，劍橋大學(xué)也在努力使其直接與空氣一起運行，而不過(guò)濾空氣之中的二氧化碳、氮氣和水。但不要太快高興。如果你真的想用這種超級電池駕駛一輛電動(dòng)汽車(chē)，你可能不得不等待。超級電池離理想到現實(shí)有多遠？劍橋大學(xué)表示，要真正成熟并將這項技術(shù)應用于商業(yè)，可能需要一些時(shí)間，或許需要十年。實(shí)驗成功之后，為什么還有這么長(cháng)的路要走？汽車(chē)動(dòng)力鋰電池的重要性能指標包括比能量、能量密度、比功率、循環(huán)壽命和成本。一家自主品牌新能源部門(mén)的負責人解釋說(shuō)，鋰離子電池有很多開(kāi)發(fā)線(xiàn)，要用幾年時(shí)間來(lái)實(shí)驗驗證電池的安全性、穩定性、使用壽命和成組技術(shù)。其中，最重要的時(shí)間是電池壽命的測試，需要不斷地對電池進(jìn)行充電和放電，以測試其耗盡程度。該負責人表示，電池的發(fā)展趨勢是朝著(zhù)更高的能量密度發(fā)展，即在有限的體積空間之內攜帶更多的能量，但能量密度越高，潛在風(fēng)險系數也會(huì )增加。此外，從生產(chǎn)可行性方面測試制造可行性需要兩到三年的時(shí)間。由于電池從實(shí)驗室走向生產(chǎn)，在制造過(guò)程之中對生產(chǎn)設備、工藝路線(xiàn)和制造環(huán)境要求較高，制造的可行性需要長(cháng)期驗證。畢竟，實(shí)驗室的創(chuàng )新與大規模生產(chǎn)是不一樣的。這位官員說(shuō)。超級電池很難展現其技能，技術(shù)進(jìn)步需要不斷積累。在這個(gè)階段，我們可能對電池技術(shù)有強烈的欲望，所以我們會(huì )覺(jué)得發(fā)展相對緩慢。另一位汽車(chē)行業(yè)員工表示，電池行業(yè)目前正處于量變過(guò)程之中。事實(shí)上，關(guān)于各種超級電池的新聞已經(jīng)出現了。不僅在國外，在中國也是如此。早在去年，淄博的一家國有企業(yè)研究院就開(kāi)發(fā)了一種非對稱(chēng)大功率稀土電容電池。據說(shuō)這種電池一次充電一次汽車(chē)測試就可以跑800公里。目前，使用這種電池的公共汽車(chē)一次可以行駛300多公里。據項目負責人介紹，稀土電容電池的制造成本僅為鋰離子電池的一半，在經(jīng)濟性和安全性方面也有很大優(yōu)勢。

此外，天津空港經(jīng)濟區還有一款耐久性和充電能力都很差的超級電池。這種超級電池由一家名為acme power的公司開(kāi)發(fā)，完全充電只需3-5分鐘，并且具有可回收的環(huán)保特性。該公司董事長(cháng)魏哲表示，該公司生產(chǎn)的超級電池目前主要用于公共汽車(chē)和起重機，用于在碼頭起吊集裝箱。電動(dòng)公共汽車(chē)需要297節電池。首先，使用公交車(chē)最重要的原因之一是公交車(chē)的運營(yíng)線(xiàn)路固定，并且在私人消費市場(chǎng)之上使用環(huán)境比乘用車(chē)更受控制，便于集中管理和監控。一位知情人士解釋道。事實(shí)上，國內外對超級電池的研究還處于實(shí)驗室階段。具體而言，目前國內電動(dòng)汽車(chē)仍處于水試驗階段?，F階段，在傳統解決方案之中，汽車(chē)企業(yè)首先推廣混合動(dòng)力車(chē)型，以緩解里程焦慮。然而，在許多業(yè)內人士看來(lái)，里程問(wèn)題已經(jīng)被繞過(guò)，沒(méi)有得到解決。除了電池霸權以外，制約有軌電車(chē)車(chē)輛發(fā)展的另一個(gè)重要原因是成本過(guò)高。目前，動(dòng)力鋰電池的研發(fā)和制造投入很高，但新能源汽車(chē)的生產(chǎn)規模較小，因為它們仍處于市場(chǎng)培育期，導致后期投資的成本分擔很高。上述自主品牌負責人表示，目前電動(dòng)汽車(chē)的光伏成本可能占到汽車(chē)成本的一半超過(guò)。許多汽車(chē)制造商購買(mǎi)電池的高昂成本使消費者難以接受電動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格。為了尋求更有效的發(fā)展，許多公司都把重點(diǎn)放在了電池之上。從三星到LG，從松下到索尼，四大消費電子制造商都在汽車(chē)領(lǐng)域開(kāi)拓了自己的領(lǐng)域，并且都無(wú)一例外地選擇了電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子電池。事實(shí)上，它們正在取代傳統的汽車(chē)零部件供應商，甚至汽油和柴油銷(xiāo)售商，成為汽車(chē)行業(yè)的新動(dòng)力來(lái)源。超級電池離理想到現實(shí)有多遠？特斯拉正押注于它正在建設的超級電池廠(chǎng)。該工廠(chǎng)位于內華達州雷諾市，建設成本為50億美元。依靠大規模生產(chǎn)，工廠(chǎng)可以降低電池成本。豐田和現代還專(zhuān)注于氫燃料電池技術(shù)，而包括福特在內的其他公司也在努力改善汽油和柴油發(fā)動(dòng)機的性能?？梢钥隙ǖ氖?，未來(lái)幾年電池市場(chǎng)將不再由鋰電池主導。一位電池行業(yè)研究人員表示：能源的多樣化一直是國家提倡的，目前的許多技術(shù)可能是未來(lái)的發(fā)展方向。事實(shí)上，在這個(gè)時(shí)代，能源一次又一次地更新，技術(shù)必須一次又一次地升級。任何電池都可以成為所謂的超級電池，但前提是先從實(shí)驗室走到路上。

技術(shù)不斷突破和升級，雖然今天超級電池還是理想離現實(shí)比較遠，但有朝一日能夠商用，大家就能用上超級電池了。