近年來，新能源汽車一直備受關注，與傳統(tǒng)燃油汽車相比，新能源汽車有著綠色、節(jié)能等優(yōu)點，但在大家的印象中，它的性能與燃油汽車還存在一定的差距。其實，隨著新能源汽車技術的不斷升級，特別是電池動力不斷提升下，新能源汽車的性能已經(jīng)逐漸追趕上了燃油汽車。

（文章來源：微信公眾號“科技日報” ID：kjrbwx）

對于電動車來說，理想的電池應該具備：足夠能量密度，才能跑更遠的路程;足夠的功率密度，車才能加速快、能爬坡;能量補充速度快，充電或者換電都要迅速;成本低廉，使用壽命和價格綜合起來有競爭力。

那么，現(xiàn)在究竟哪種電池靠譜，可急電動汽車所需?

防腐蝕的鋁空氣電池

據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱，鋁空氣電池幾乎可以和汽油相媲美，而且它比鋰離子電池更輕、更便宜，不過存在一個大問題——腐蝕。

若不使用鋰離子電池一個月，它們會損失5%的電量，而鋁空氣電池由于鋁受到腐蝕的因素，會損失掉80%電量。

據(jù)近日外媒報道，一個研究小組在《科學》上發(fā)表論文聲稱已找到解決辦法。其研制的鋁空氣電池在一個月內(nèi)只損失0.02%的電量，獲得千倍以上的改進。

怎么做到的?據(jù)介紹，研究人員在電池的陽極和陰極之間設置了一層薄膜，當電池使用時里面會充滿電解液。一旦電池處于待機狀態(tài)，最靠近鋁的一側會被油沖洗，從而油起到保護鋁的作用。當需要再次使用電池時，電解液則取代油。由于鋁在水里會排斥油，所以不會有油留在水里。

在測試中，研究人員模擬現(xiàn)實中的應用，先是使用研發(fā)出的電池一小部分電量，然后靜置一兩天時間，然后再重復使用，結果電池持續(xù)工作了24天，比以往的鋁空氣電池多8倍。

這是否意味著，未來幾年內(nèi)鋁空氣電池會取代鋰電池呢?

“不會?！睒I(yè)內(nèi)從事鋁空氣電池研究人員楊維謙答道。他解釋道，因為目前鋁空氣電池仍有很多關鍵問題尚待解決，例如，動力電池需要功率較高，而功率是鋁-空電池的弱項，特別是加速、爬坡性能跟不上。另外，它的負載裝置較多，如通風、散熱、電解液循環(huán)等裝置，這些若都放置車上，會帶來很大負擔，因此，一般適合將其放在基站做靜態(tài)電池，在續(xù)航中作為備用。

據(jù)介紹，美鋁加拿大公司和以色列公司Phinergy，曾展示用100公斤重的鋁空氣電池儲存了可行駛3000公里的足夠電量。使用這種電池的汽車仍需保留鋰電子電池，鋁空氣電池只在鋰電池電量耗盡后才啟動。

零污染的氫燃料電池

11月7日，由國家新能源汽車技術創(chuàng)新中心在廣東佛山南海區(qū)主辦的2018 NEVTIR-FC新能源汽車技術(燃料電池)創(chuàng)新拉力賽上，呈現(xiàn)出在氫能源燃料電池方面取得的多項技術成果，刷新了人們對燃料電池發(fā)展的認知。

我們知道，氫氣和氧氣燃燒會生成水，達到零污染。而且，作為周期表第一元素，氫元素取之不盡用之不竭。就憑此點，讓現(xiàn)在世界上很多國家十分青睞發(fā)展氫燃料電池。

與會專家介紹，相對于其他電池，氫燃料電池最大的優(yōu)勢是能量密度極高，實驗室可做到3千瓦時/公斤，比其他類型的電池都高很多。用于汽車可以更小的體積和重量，提供更長時間的續(xù)航。

以現(xiàn)代NEXO為例，其只需要3-5分鐘即能充滿電量，大大提高用車效率。更重要的是，在續(xù)航里程上，氫燃料續(xù)航里程普遍能達到500km+，現(xiàn)代NEXO已能達到609km，甚至比一些同級的傳統(tǒng)燃油車出色。

而且，燃料電池使用成本有優(yōu)勢。以豐田Mirai為例，其使用的是“電解質薄膜”燃料電池技術，即利用氫氣跟氧氣化學反應過程中的電荷轉移來形成電流，除了催化劑使用鉑金外，無任何消耗物，鉑金本身也不損耗。

凡事沒有十全十美，氫燃料電池也存在有待解決的問題，專家指出，首先是價格，氫燃料電池的核心零件是質子交換膜和鉑催化劑，非常昂貴的材料，造成氫燃料電池普及困難;其次是燃料的來源和儲存，氫燃料電池需要氫氣，而氫氣本身的制造、運輸、儲存及加注都極為不便，成本又很高，危險還很大，技術成熟度較低。

特斯拉CEO“給力哥”馬斯克曾表示：“就算從理論上實現(xiàn)燃料電池的最佳性能，也無法同今天的鋰離子電池抗衡。”顯然，氫燃料電池進入應用階段還有很長的路要走。

實用化的鋰電池

就目前而言，哪種電池實用?

“當然是鋰離子電池?！鼻迦A大學深圳研究生院能源環(huán)境學部副研究員賀艷兵博士在接受科技日報記者采訪時答道。

據(jù)介紹，電動車用的動力電池種類雖然很多，但是從當下真正實用化的角度看，世界上大部分廠商都選擇了鋰電池，主要有兩種電池，一種高速電動車的鋰離子電池，包括磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元鋰電池等，還有一種是低速電動車的鉛酸電池。

特斯拉用的松下電池是三元鋰電池，這種電池的能量密度、功率密度、安全性比較均衡，是中庸之選。采用軟件的辦法解決充放電過程中的安全性問題。但是若遇到極端碰撞，強大的沖擊力擊破電池包的保護，車依然會起火爆炸，只是高強度的保護給了車主逃生的時間。

磷酸鐵鋰也就是比亞迪所謂的鐵電池，應用比較廣泛，優(yōu)勢是安全性相對比較好，盡管也有事故，比較而言已經(jīng)是最好的。其功率密度較好，可大倍率放電，有不錯的加速性能。在循環(huán)壽命方面也有優(yōu)勢，長期使用成本相對較低。缺點是能量密度相對較低，同樣重量續(xù)航里程沒優(yōu)勢。此外，低溫性能比較差，冷天電量會損失很多。

錳酸鋰電池在日本企業(yè)用的很多，優(yōu)點是低溫性能比較好，低溫電量損失沒有磷酸鐵鋰那么嚴重，價格也便宜，安全性不如磷酸鐵鋰，但是還不錯。但是材料本身不太穩(wěn)定，容易產(chǎn)生氣體。

賀艷兵強調(diào)，現(xiàn)在研發(fā)電池不能大躍進式的一味追求能量密度，有的把其內(nèi)的隔膜做得非常薄，整體輔材用的比較少，這樣會帶來電池體系的不穩(wěn)定，造成安全隱患。要在提高電池的安全穩(wěn)定性的基礎上，提高能量密度。

綜上所述，業(yè)內(nèi)人士表示，電動車將來的趨勢是使用純電池或者氫動力，而目前大容量電池的充電速度問題還是個瓶頸，普及尚需要時間。

眼下的解決方案是油電混合的方式，即汽油加上電力作為能源。未來幾年，隨著鋰電池價格的進一步下降和容量的進一步提升，電動車、插電混合動力車會越來越便宜，性能會越來越好。讓我們拭目以待吧。