异想天开?

时间:2022-06-25 01:50:23

充一次电可以行驶800公里――

轻型锂空气蓄电池有望解决电动汽车的续航里程问题

蓄电池技术无疑是很一项很枯燥的研究,不过当德国ams的编辑同温弗里德・维尔克交谈时却没有这种感觉。在加利福尼亚州阿尔马登IBM电池研究室,这位负责人将一个蓄电池比作一个建在山上的停车场,“充电时就像是让汽车登上山顶,而放电的过程则像是汽车顺势驶下山路,直到谷低将惯性用光。”

依靠这一理论,维尔克的团队将汽车视为锂离子,“室内停车场”是由一个巨大的、很重的金属阴极构成,锂离子同周围的氧气结合起来。汽车依然沿着山势而上,但汽车不再需要室内停车场,而是直接停在露天停车场上。由于不必作为汽车固定的组成部分总是置于车中,这样的锂空气蓄电池的重量可远比常规蓄电池轻。重量的优势可能会达到10倍,换算一下就是续航里程达800公里120千瓦时锂空气蓄电池重量只需要100公斤,而同能量的普通锂离子蓄电池要1吨重。

目前的电动汽车一般使用16千瓦时蓄电池,大都只能跑100公里就精疲力竭了。由于电动机的效率比汽油发动机高5.6倍,锂空气蓄电池储存的可用能量几乎不低于重量相同的汽油(包括油箱)。使用锂空气蓄电池的电动汽车同使用汽油发动机的汽车还有一些相似之处:内燃机汽车每行驶1公里从周围空气中吸取的氧气量也和使用锂空气蓄电池的电动汽车相同,这也说明锂空气蓄电池对进气没有特殊的要求。

尽管技术原理看起来十分简单,可是维尔克认为通往量产的道路是很崎岖的:目前在实验室中运转的锂空气蓄电池储存能量只有几毫安(培)时。IBM电池研究室正通过同一家著名的汽车制造商合作,到2013年底将制造出一个大型的测试蓄电池,届时将可能装在样品车上进行真正的驱动试验。

不过量产最快也要等到2020年,为什么这么漫长?原因是充电时间目前还有很多问题。因为依靠在蓄电池内部空气电解充电的反应过程很慢,为了加快反应速度,研发人员正在寻找合适的催化剂,目前正在实验室的超级计算机上模拟这些反应过程。但维尔克目前仍悲观地认为,一台120千瓦时锂空气蓄电池的充电过程不可能降低到几个小时。其实这位科学家有点吹毛求疵了,并没有很多人需要电动车一直行驶800公里,所以只要在晚间从容不迫的充电量能满足第二天的需要就够用了。

缓慢进行的过程还有其他好处,例如安全性更高,众所周知目前的锂离子蓄电池在最极端的情况下是有可能发生爆炸的。此外,从容地充电也使强电流充电站成为多余了,这可以极大节省开支。为了大规模修建这种充电站需要大力扩建全部电网,这会进一步使改用电动车的成本增加。如果千百万汽车驾驶员下班后都将其电动汽车同电线相连,那么目前的线路系统就会瘫痪。套用IBM电池研究室取消“室内停车场”的想象:既然已经有了现成的、景色美丽的乡间公路可用,我们为什么一定还要开凿一条4车道的高速公路呢?

上一篇:年少时的梦 下一篇:4与2的较量