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第317章 重磅炸彈(1/2)

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1799年,意呆利物理學家伏特把一塊鋅板和一塊錫板浸在鹽水裡,發現連接兩塊金屬的導線中有電流通過。於是,他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片,平疊起來。用手觸摸兩端時,會感到強烈的電流刺激。伏特用這種方法成功地製成了世界上第一個電池──「伏特電堆」。

故而電池從問世到現在,足有兩百多年的歷史。

但兩百多年過去了,不像摩爾定律,電池的能量密度,始終沒有明顯的提升。

最早廣受使用的電池為碳鋅電池,它的能量密度約為30-100Wh/kg,特點是只能一次性使用,但價格低廉。

隨後發明出來的鉛酸蓄電池,應用更加廣泛,能量密度約為60-120Wh/kg,但是可反覆充電、放電,價格便宜,迅速成為主流,並且流行了上百年之久,到現在還沒有淘汰。

但鉛酸蓄電池的能量密度實在太低了,於是上世紀六十年代,鋰電池應運而生,能量密度高達150-250Wh/kg,相當於鉛蓄電池的兩倍。

某些高性能的鋰電池,能量密度甚至可達到300Wh/kg,且理論上具有達到1000Wh/kg能量密度的可能。

但理論只是理論。

實際情況當中,鋰電池的能量密度,很難超過350Wh/kg。

只能算是一種「半高能電池」。

且由於技術複雜、安全性、生產成本等原因,鋰電池一直到21世紀才大規模推廣,逐漸成為了主流。

而除此之外,電池的發展路徑眾多,未來能量密度更高、壽命更長、更安全的幾種電池,都有機構在進行研發。

如金屬-空氣類電池。

此類電池的代表為鋅空氣電池。鋅空氣電池的比能量是鉛酸蓄電池的4~6倍,比鋰離子電池比能量都大1倍,以其作為動力的電動汽車最大行程可達400km。

鋅空氣電池製造工藝簡單,成本低廉。大批量成本約為300~500元/kVAh,比鉛酸蓄電池還低。且安全可靠,即使外部遇到明火、短路、穿刺、撞擊等情況,都不會發生燃燒、爆炸。

但即便有如此多的優點,鋅空氣電池也存在一些致命的弊端,它的使用成本相對高,充電過程複雜;實際使用壽命短,為1~2年,這主要不是因為電池的電化學性能差,而是電池的結構帶來的影響;批量生產加工工藝不夠成熟。這主要是催化膜和防水透氣膜的製造,大多需要半機械操作,存在一些手工因素,導致電極性能有差異。

所以金屬-空氣電池的推廣,還是較為困難。

此外還有全固態電池、納米晶體鋰離子電池、燃料電池……等等至少幾十種的電池。

它們的能量密度,有的宣布達到了500Wh/kg,有的宣布超過800,還有的突破了1000,可謂令人振奮,仿佛看到了高能電池時代到來的希望。

但……然並卵。

實驗室表現,不等於實際表現。

實驗室內的產品,不一定能成為市場產品。

而當前市場中,可購買到的、能量密度最高的,是一種由鎳鈷錳酸鋰組合的三元聚合物材料(Li(NiCoMn)O2)作為正極的三元電池。

這類電池中,國內某廠家結合石墨烯技術,做到了能量密度550Wh/kg的世界最高程度,當時便在全世界引發轟動,被認為新能源時代即將到來。

但這種高興,可能還為時尚早。

因為汽油的能量密度高達12000Wh/kg,最好的三元電池,能量密度也不過是汽油的4.58%,二十分之一不到。

三元電池技術,遠未到取代傳統能源的時候。

只是看到了一絲希望。

而星海科技「高能1號」電池的研製成功,則是直接實現了這個希望。

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