電動汽車發(fā)展“魔咒”是否已破？

　　電動汽車又出大新聞了。特斯拉出了平價新車，起售價3.5萬美元，一次充電可行駛344公里。這樣的電動汽車是普通消費者比較能夠接受的。請關(guān)注—— 

　　發(fā)展前景廣闊的電動汽車遲遲未能進入尋常百姓家，最大的制約，一方面是價格高高在上，一方面是電池續(xù)航能力不濟。

　　目前，人們都希望“終極電池”能夠解決電動汽車續(xù)航能力不濟的問題，從而促使電動汽車大幅降價。然而傳說中的“終極電池”還要多長時間才能面世？未來電動汽車到底能跑多遠？

　　充得慢、跑不遠——制約電動汽車發(fā)展的魔咒

　　電動汽車慢充一次6到8個小時，還不一定能找到合適電源?？斐湟淮危粋€半小時，卻只能充滿80％。

　　充得慢、跑不遠，幾乎成為制約電動汽車發(fā)展的魔咒。

　　“我有電池焦慮癥。”家住北京石景山的王強調(diào)侃道，“電動車出門沒多久，我就得算計著還能不能開回家，附近有沒有充電樁。”

　　他新買的電動車，充電樁上快充一個半小時后，續(xù)航里程可達160公里，與傳統(tǒng)汽油車相比還有差距。即使快充，有時也要在充電樁旁排隊等很長時間。

　　買了電動汽車，電池焦慮癥怎么解決？

　　人們首先想到的是增加充電設(shè)施，可是增加充電設(shè)施并不能解決電動汽車充電時間長的問題。電動汽車性能的改進，最終要依靠電池技術(shù)革命。只有電池續(xù)航能力增加了，電動汽車才能顯示出汽油車無法比擬的優(yōu)勢來。

　　“電動汽車要跑得遠就需要電池有高能量密度，要充電快則需要高功率密度。”中國科學(xué)院“長續(xù)航動力鋰電池”項目首席科學(xué)家李泓說，提高電池的能量密度對于電動汽車來說具有重大意義。

　　他舉國內(nèi)一家企業(yè)的電動汽車所用鋰電池為例說：“現(xiàn)在（鋰電池）能量密度約180瓦時每公斤，續(xù)航里程約200公里。未來幾年內(nèi)，產(chǎn)業(yè)界目標是提高到300至400瓦時每公斤，加上相應(yīng)改進措施，（電池）續(xù)航里程就可達到470和628公里，可以和汽油車相比擬了。”

　　北汽福田乘用車設(shè)計院副院長陳小江預(yù)計，2018年左右，全球主要電動汽車廠商都會陸續(xù)推出400至500公里續(xù)航能力的電動車。屆時，電池性能指標會大幅提升，電動汽車價格將大幅下降。

　　跑得遠、充得快——哪種電池技術(shù)能夠脫穎而出

　　據(jù)專家介紹，未來電池技術(shù)發(fā)展大抵經(jīng)歷三個階段，首先是第三代鋰離子電池，之后是固態(tài)鋰電池，終極目標可能是固態(tài)鋰空氣電池。

　　在各類動力電池里，鋰電池始終是動力電池中的主角，按材料的不同可以分為磷酸鐵鋰、三元鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰等多種類型。對這些材料的不斷改進，可以不斷提升電池性能。陳小江說，與磷酸鐵鋰電池相比，三元鋰電池的性能具有較大提升空間。

　　目前比較引人關(guān)注的是鋰空氣電池，各國也在競相研究。鋰空氣電池被稱為“終極電池”，它以鋰金屬為負極，導(dǎo)電碳材料為正極，放電時從負極出發(fā)的鋰離子與空氣中的氧氣反應(yīng)。從理論上計算，這種電池的能量密度是所有鋰電池之最。

　　去年10月底，英國劍橋大學(xué)的劉韜等科學(xué)家在《科學(xué)》雜志上報告說，開發(fā)出的鋰空氣電池模型的能量密度達約3000瓦時每公斤，是現(xiàn)有高性能鋰電池的10倍多。這項成果也入選中國科學(xué)院、中國工程院兩院院士評選出的“2015年世界十大科技進展”。

　　陳小江說，鋰空氣電池技術(shù)一旦成熟，有可能改變?nèi)藗儗Τ潆姷母拍睢．旊姵仉娏坎蛔銜r，人們只需要更換電極材料，不再需要充電，更不需要長時間等待。

　　這種技術(shù)到底離我們還有多遠？美國阿爾貢國家實驗室科學(xué)家陸俊說：“鋰空氣電池基礎(chǔ)研究進展很快，但鋰空氣電池還沒有到商業(yè)化的階段。我估計，它的商業(yè)化需要5到10年時間。”

　　也有企業(yè)在動力電池領(lǐng)域另辟蹊徑。日本豐田汽車公司研制出的新型汽車MIRAI在測試中跑得遠、充得快，它配備了新型燃料電池。這種電池以氫為燃料，加滿一罐氫只需3分鐘，續(xù)航里程可達650公里。由于氫的制備和加氫站建設(shè)難度大、成本高等問題，這一技術(shù)尚未普及。

　　機遇大、指導(dǎo)強——中國電池研究有可能占領(lǐng)先位置

　　新能源汽車是新經(jīng)濟在工業(yè)領(lǐng)域一個標志性行業(yè)。許多國家和企業(yè)都想占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)制高點。德國計劃到2050年全面禁止生產(chǎn)汽油車和柴油車。豐田公司也表示將于2050年停止推出汽油車和柴油車。各國對電動汽車尤其是動力電池的重視，決定著消費者的直接體驗以及各國如何占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)制高點。

　　在電池革命這場世界性角逐中，中國的科研人員有沖到世界前沿的決心。“我們希望爭一口氣，用中國的材料和中國的裝備，做出高水平的電池來。”李泓說，中科院啟動了戰(zhàn)略先導(dǎo)專項，研究如何將鋰空氣電池中的電解質(zhì)從液態(tài)換為固態(tài)，從而獲得更為高效和安全的“終極電池”。

　　據(jù)李泓介紹，從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)鏈，中國正呈現(xiàn)出全方位發(fā)力的態(tài)勢：國際公認的SCI數(shù)據(jù)庫收錄的鋰電池領(lǐng)域的論文中，中國論文數(shù)量占全球總數(shù)47％，以絕對優(yōu)勢高居第一；中國擁有全產(chǎn)業(yè)鏈，即在鋰電池產(chǎn)業(yè)里幾乎沒有一個材料需要依賴進口。而一些企業(yè)已經(jīng)掌握了世界領(lǐng)先的高能量密度鋰離子電池技術(shù)，并為國內(nèi)外廠商生產(chǎn)電池。

　　在電池領(lǐng)域，企業(yè)的積極性也很重要。“我們的電池研發(fā)團隊有1000多人，我們在研發(fā)幾乎所有的電池技術(shù)，”比亞迪股份有限公司總裁王傳福說。

　　今年2月，美國大洛杉磯地區(qū)羚羊谷交通局宣布，比亞迪公司將提供85輛純電動客車，助力羚羊谷建成全美首個全電動車公交系統(tǒng)。

　　市場快速發(fā)展、政策扶持、基礎(chǔ)研究的突破以及企業(yè)投入，給新能源汽車帶來發(fā)展的春天，而新能源汽車的發(fā)展也帶來了動力電池的春天。（執(zhí)筆記者黃堃、楊駿；參與記者郭爽、藍建中、張家偉、林小春）