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电池之争 锌比锂强在哪儿

文章来源:本站人气:698发表时间:2015-09-21

  日前,工信部批复了《电动汽 车用锌空气电池行业标准》,其中对 锌空气电池的要求、试验方 法等诸多方面均作了明确规定,最终标准则有望于11月正式出炉。

  早在去年6月,由电动 车辆分标委组织起草的汽车行业标准《电动汽 车用锌空气电池》,就已完成征求意见稿。而在经 过了一年多对锌空气电池标准的继续深入研究和完善之后,此次批 复无疑宣布锌空气电池在电动汽车领域的规范化应用,进入到 了最后的读秒阶段。

  以氢氧为“食”绿色安全

  从2011年国内 首辆锌空气电动公交车正式下线,到2012年在武 汉实现规模化量产,再到如 今首个行业标准即将正式实施,短短三年时间,锌空气 电池可谓实现了三级跳,一下从 人们的认知边缘走向了新能源汽车的实用前沿。

  不过,不少人 对锌空气电池的概念还是感到陌生。所谓锌空气电池(zincairbattery),又称锌氧电池,主要是 利用活性炭吸附空气中的氧或纯氧,来作为正极活性物质;而以锌作为负极,以氯化 铵或苛性碱溶液作为为电解质的一种原电池。

  事实上,锌空气 电池的发明已有100多年的历史,最早是 应用于铁路信号灯等电源之上。与传统电池相比,锌空气 电池最大的特点就是绿色环保。由于电池工作过程中,负极上 的锌仅与电解液中的OH-和空气 中的氧气相接触而发生化学反应,所以在 整个放电过程中,并不会 产生任何污染大气的物质。

  此外,锌空气 电池还以能量密度著称,其每公 斤发电量能够达到0.3KWH,较锂电池高出一倍。也就是说,虽然重 量只有锂电池的一半,但锌空 气电池的续航里程却是锂电池的两倍之多,且蓄电量的增大,也不会 使锌空气电池更易爆炸。而由于 仅使用空气中的氧及价格相对低廉的锌,锌空气 电池的成本也降了下来,据悉其 量产后的售价仅为锂电池的1/3。

  以国内 首个锌空气电动公交车为例,每充一 次电大概可行驶约300公里,最高时速可达每小时80公里。因此有业内人士认为,锌空气 电池可以被称为真正意义上的可循环使用的、清洁无 污染的化学电源。

  “一次性”和“动力低”成硬伤

  如此绿色、高效、安全、低价的锌空气电池,为何迟 迟没有在市场上露面呢?

  按理说,早在100多年前 就已出现的锌空气电池,即便是 当时技术不达标,但只要 研发能够得以延续,应该不 会被后来的铅酸电池、镍铬电池,亦或现 在的锂电池所取代。之所以 出现如今锂电池一统天下的局面,锌空气 电池确实有着自己的硬伤。而这一 致命缺陷就是不可充电,即锌空 气电池属于一次性电池。虽然也 有企业研发过可充放的锌电池,但极为 有限的充放电次数,与其他电池相比,显然满 足不了市场需求。

  不少业内专家表示,如今人 们提到的锌空气电池并不是真正意义上的充电电池,而是需 要定期更换材料(锌)才能维持运行。就像传 统燃油车需要加油一样,一旦不能提供原料锌,就不能实现连续工作,储能、放电也就无从谈起。

  除了空气和金属锌,锌空气 电池还需要其他微量元素参与化学反应,而这些 微量元素的价格也都不低。因此虽 然原料的价格是省下了,但从电 池组投入应用的整体产出来看,锌空气 电池的性价比并没有想象中的那么高。

  虽然在 诸多种类的金属空气电池中,只有锌 空气电池得到实用,但动力 技术上的瓶颈一直制约着其真正投入实际应用,比功率是其中之一。实际上,“比功率”就是用 来衡量一辆车瞬间爆发力的。据悉,锌空气 电池的比功率很低,最高时速只能达到80公里,连完成 加速和爬坡等动作都比较吃力,更谈不 上规模化应用于轿车上了。这也就是长久以来,人们为 何只会在助听器等小型器件中看到锌空气电池身影的原因。

  电池“混用”或是良策

  那么,是不是 锌空气电池即便规模化投产,也不会 有太大用武之地呢?

  虽然目 前新能源汽车主要的动力源(600405,股吧)还是由锂电池把控,但续航能力差、充电时间长等缺陷,一直都 是消费者吐槽的焦点。新能源 车充电要十几甚至二十几个小时,充满电后跑不长,无法让用车者满意。

  而锂电池的缺陷,恰恰可 以由锌空气电池来弥补。据悉,如今有 相关部门在研发中,车辆能 够根据实际路况和车速,灵活采 用不同的电池组合加以应对。如果车辆以30至40公里每 小时的速度行驶在路况较好的路面时,就使用锌空气电池;而碰到 爬坡上坎的路面时,就切换 到锂电池提供电力。

  毫无疑问,在如今 政府新一轮新能源汽车优惠政策的影响下,新能源 车的普及也只是时间问题。而与之 应用息息相关的电池行业,其发展 也会随之相应提速。以锂电 池为代表的精工电子,已开始 准备以石墨烯为材料进行供电研发。时下已 走入正轨的锌空气电池,从突破 技术瓶颈到规模化应用也会在不久的将来成为现实。
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