新型電池在研發(fā) 電動汽車續(xù)航問題將改善

近幾年，電動汽車非常的火熱。在車型方面，幾乎每一家車企都推出了自己的電動汽車產(chǎn)品，消費者的選擇越來越多;在政策方面，牌照、補貼、不限行等利好層出不窮。

即便如此，消費者對電動汽車的熱情還是非常有限，續(xù)航里程短、充電時間長始終是電動汽車無法繞開的問題。而這些問題根源還是在于電池技術(shù)發(fā)展緩慢，目前的電池制約了電動汽車的發(fā)展。

不過，這種情況或許在幾年之內(nèi)就會得到改善，因為已經(jīng)有幾種新型的電池正在研發(fā)之中，隨時會橫空出世，改變世界。

1、石墨烯電池

石墨烯已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，具有電阻率極低，電子遷移速度極快的特點。石墨烯電池，就是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性開發(fā)出的一種新型電池。

世界上的首款石墨烯聚合材料電池由西班牙Graphenano公司和科爾瓦多大學合作研發(fā)，其中Graphenano公司也是世界上第一家以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)石墨烯的公司。目前常見的三元鋰電池能量密度在180-200mAh/g，而石墨烯聚合材料電池的能量密度則可以超過600mAh/g。也就是說，如果將特斯拉P85上的電池替換為同等重量的石墨烯電池，其續(xù)航里程將達到約1500km，是原來的3倍。

除了能量密度高，石墨烯電池的充電速度也要比鋰電池快很多，可以有效解決充電時間長的問題。它的壽命也很長，可以達到鋰電池的2倍。

另外，據(jù)Graphenano公司表示，石墨烯電池的性能超群，但是成本并不高，反而要比鋰電池低77%。采用石墨烯電池將能夠有效降低電動汽車的成本，進而提升市場競爭力。

2、鋰硫電池

鋰硫電池是鋰電池的一種，它以硫元素作為電池的正極材料。鋰硫電池的理論能量密度高達1675mAh/g，比石墨烯電池還要高出不少。

國內(nèi)有廠商把石墨烯材料加入到鋰硫電池中，以改善其性能。

在2010年，鋰硫電池就被應用到了太陽能無人機Zephyr中，幫助其完成了連續(xù)飛行336小時的壯舉。

鋰硫電池目前面臨的問題是，硫會溶解到電解質(zhì)溶液當中，形成硫化物，用硫制成的陰極僅僅幾周后就會消耗殆盡，從而導致電池失效。不過，目前國內(nèi)已經(jīng)有廠商通過在鋰硫電池中加入石墨烯材料以固定硫陰極，從而解決了這一問題，鋰硫電池距離實用化又近了一步。

3、同位素核電池

同位素核電池實際上跟核反應(核聚變、核裂變)無關(guān)，它是利用放射性同位素的衰變來產(chǎn)生能量的。其最大的特點是壽命長，可達十多年甚至上百年，在這期間，同位素核電池不需要充電，就可以持續(xù)地釋放電能。

同位素核電池最早被用在宇宙飛船上，后來進入了民用領(lǐng)域，為心臟起搏器和人工心臟提供電力。我國的玉兔號月球車上也用到了國產(chǎn)的同位素核電池。

同位素核電池要應用到電動汽車上，還需要克服兩個問題，一是輸出功率小，二是成本高昂。以阿波羅飛船上的SNAP-27A核電池為例，它的輸出功率僅有63.5W，一天下來輸出的電量也不到2kWh，對于電動汽車來說，基本是杯水車薪。至于成本，據(jù)說我國曾經(jīng)從俄羅斯購買過一塊輸出功率500mW的同位素核電池，價格高達3000萬元人民幣。

同位素核電池一旦取得突破，未來的汽車都不用加油充電了。

顯然，核電池對于電動汽車來說還有點科幻，不過一旦解決了輸出功率和成本的問題，電動汽車就可以終身不用充電，一直在路上馳騁，加油站和充電站都將成為歷史。同位素核電池是真正屬于未來的技術(shù)，也許50年后它將取代所有其他的電池，成為我們生活中必不可少的一部分。