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超級(jí)電池:工程界將誕生的下一個(gè)偉大勝利

作者: 來(lái)源:電子工程 發(fā)布時(shí)間:2012-02-01 瀏覽:
     中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:在電池領(lǐng)域,下一個(gè)重大的工程進(jìn)展仍在實(shí)驗(yàn)室中,不過(guò),距離真正上市已經(jīng)很接近了。不久前,電子工程專輯美國(guó)版博客《EE Life》主編Brian Fuller駕駛一輛雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)橫越美國(guó)大陸,這的確是一項(xiàng)偉大的冒險(xiǎn)(不過(guò)看來(lái)也是過(guò)去一年來(lái)最輕松的差事)。這個(gè)活動(dòng)由安富利(Avnet)贊助,展現(xiàn)了21世絕最重要的技術(shù)進(jìn)展:電力儲(chǔ)存,特別是在延長(zhǎng)電池使用壽命方面。
 
  Fuller和他的攝影師兄弟Kirk駕駛一部具有備用內(nèi)燃機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)橫越美國(guó)海岸,這是電動(dòng)汽車(chē)問(wèn)世以來(lái)的一大躍進(jìn)。他們所面對(duì)的,是沒(méi)有發(fā)電站能為沃藍(lán)達(dá)充電的美洲大陸,這輛電動(dòng)汽車(chē)搭載了具備288個(gè)電池單元、16kwh的電池組。據(jù)司機(jī)回報(bào),在美國(guó)50個(gè)州之中,有48個(gè)州的充電站數(shù)量都少于10個(gè)。這讓Brian和Kirk必須使用沃藍(lán)達(dá)的83馬力備用內(nèi)燃機(jī),使用的程度超過(guò)他們所預(yù)期。事實(shí)上,在從電池動(dòng)力(行駛距離35英哩)轉(zhuǎn)換到汽油動(dòng)力(再多開(kāi)了300多英哩)以后,沃藍(lán)達(dá)平均每加侖可行駛30英哩。這個(gè)數(shù)字還不算太壞,不過(guò),若與1972年份的Honda Civic相比,就顯得很尷尬了。
 
  當(dāng)我聽(tīng)到Brian的‘創(chuàng)新駕駛’(Drive for Innovation)試驗(yàn)時(shí),我發(fā)現(xiàn),我關(guān)注的重點(diǎn)并不在Chevy 沃藍(lán)達(dá)這輛車(chē)本身的性能局限,而是驚訝于這輛車(chē)的推廣速度。不到2年前,當(dāng)我首次看到沃藍(lán)達(dá)原型車(chē)的報(bào)導(dǎo)時(shí),我的理解是,以經(jīng)濟(jì)面來(lái)看它離消費(fèi)者很遙遠(yuǎn),起碼10年內(nèi)它不會(huì)對(duì)任何既有市場(chǎng)帶來(lái)沖擊。
 
  這個(gè)預(yù)測(cè)顯然太過(guò)保守了。今天,已經(jīng)有許多沃藍(lán)達(dá)上路,還包括競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手推出的車(chē)款,如Nissan的Leaf、其他的混合動(dòng)力車(chē),以及預(yù)計(jì)今年問(wèn)世的Ford Focus電動(dòng)汽車(chē),因此,建議想買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)的人,最好再觀察一段時(shí)間。
 
  美國(guó)聯(lián)邦政府承諾投注在電力儲(chǔ)存,特別是電池方面的技術(shù)研發(fā),是促成電動(dòng)汽車(chē)躍進(jìn)的一大原因。而這一切,都是從一項(xiàng)高達(dá)690億美元的潔凈能源專案,以及通用汽車(chē)(沃藍(lán)達(dá)汽車(chē)的創(chuàng)始者)的投入而開(kāi)始。美國(guó)政府針對(duì)購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)提供了7,500美元的抵稅優(yōu)惠,同時(shí)奧巴馬政府也對(duì)美國(guó)境內(nèi)20所國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的電池開(kāi)發(fā)計(jì)劃進(jìn)行投資。在最近一期的《Washington Monthly》,美國(guó)阿岡國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Argonne National Laboratory)主管Eric D. Issacs表示,他的團(tuán)隊(duì)在2011年率先開(kāi)發(fā)出了沃藍(lán)達(dá)電池,并已授權(quán)給韓國(guó)化工巨擘LG Chem進(jìn)行生產(chǎn)。
 
  沃藍(lán)達(dá)或許令人振奮,然而它仍然存在著許多不足之處──體積過(guò)大;可行駛距離過(guò)短,且非常昂貴(10,000美元),Issacs因而感嘆道,截至目前,研究人員仍無(wú)法生產(chǎn)出空氣陰極(air-cathode)電池。若能克服這項(xiàng)技術(shù)障礙,將可實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有電池高出10倍的儲(chǔ)存容量,也就是說(shuō),將沃藍(lán)達(dá)的35英哩行駛距離提高到350英哩。
 
  Isaacs解釋了研發(fā)方面遭遇的問(wèn)題:“首先,我們必須找出一種能讓電池從空氣中‘吸入’氧氣從而提供電力,而后讓電池再次‘吐氣’以進(jìn)行充電的方法。然后,我們還得將這些發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)上可行的大規(guī)模電池生產(chǎn)系統(tǒng)。我們希望將這些技術(shù)真正應(yīng)用在汽車(chē)上,提高購(gòu)買(mǎi)意愿。因此,我們必須在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手迎頭趕上前完成這一切。”
 
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