電池之爭 鋅空氣電池比鋰電池強在哪兒
日期：2024-11-25 07:52:40 作者：宏力精密鋼管 閱讀數：558日前，工信部批復了《電動汽車用鋅空氣電池行業(yè)標準》，其中對鋅空氣電池的要求、試驗方法等諸多方面均作了明確規(guī)定，最終標準則有望于11月正式出爐。
早在去年6月，由電動車輛分標委組織起草的汽車行業(yè)標準《電動汽車用鋅空氣電池》，就已完成征求意見稿。而在經過了一年多對鋅空氣電池標準的繼續(xù)深入研究和完善之后，此次批復無疑宣布鋅空氣電池在電動汽車領域的規(guī)范化應用，進入到了最后的讀秒階段。
以氫氧為“食”綠色安全
從2011年國內首輛鋅空氣電動公交車正式下線，到2012年在武漢實現規(guī)模化量產，再到如今首個行業(yè)標準即將正式實施，短短三年時間，鋅空氣電池可謂實現了三級跳，一下從人們的認知邊緣走向了新能源汽車的實用前沿。
不過，不少人對鋅空氣電池的概念還是感到陌生。所謂鋅空氣電池(zincairbattery)，又稱鋅氧電池，主要是利用活性炭吸附空氣中的氧或純氧，來作為正極活性物質;而以鋅作為負極，以氯化銨或苛性堿溶液作為為電解質的一種原電池。
事實上，鋅空氣電池的發(fā)明已有100多年的歷史，最早是應用于鐵路信號燈等電源之上。與傳統電池相比，鋅空氣電池最大的特點就是綠色環(huán)保。由于電池工作過程中，負極上的鋅僅與電解液中的OH-和空氣中的氧氣相接觸而發(fā)生化學反應，所以在整個放電過程中，并不會產生任何污染大氣的物質。
此外，鋅空氣電池還以能量密度著稱，其每公斤發(fā)電量能夠達到0.3KWH，較鋰電池高出一倍。也就是說，雖然重量只有鋰電池的一半，但鋅空氣電池的續(xù)航里程卻是鋰電池的兩倍之多，且蓄電量的增大，也不會使鋅空氣電池更易爆炸。而由于僅使用空氣中的氧及價格相對低廉的鋅，鋅空氣電池的成本也降了下來，據悉其量產后的售價僅為鋰電池的1/3。
以國內首個鋅空氣電動公交車為例，每充一次電大概可行駛約300公里，最高時速可達每小時80公里。因此有業(yè)內人士認為，鋅空氣電池可以被稱為真正意義上的可循環(huán)使用的、清潔無污染的化學電源。
“一次性”和“動力低”成硬傷
如此綠色、高效、安全、低價的鋅空氣電池，為何遲遲沒有在市場上露面呢?
按理說，早在100多年前就已出現的鋅空氣電池，即便是當時技術不達標，但只要研發(fā)能夠得以延續(xù)，應該不會被后來的鉛酸電池、鎳鉻電池，亦或現在的鋰電池所取代。之所以出現如今鋰電池一統天下的局面，鋅空氣電池確實有著自己的硬傷。而這一致命缺陷就是不可充電，即鋅空氣電池屬于一次性電池。雖然也有企業(yè)研發(fā)過可充放的鋅電池，但極為有限的充放電次數，與其他電池相比，顯然滿足不了市場需求。
不少業(yè)內專家表示，如今人們提到的鋅空氣電池并不是真正意義上的充電電池，而是需要定期更換材料(鋅)才能維持運行。就像傳統燃油車需要加油一樣，一旦不能提供原料鋅，就不能實現連續(xù)工作，儲能、放電也就無從談起。
除了空氣和金屬鋅，鋅空氣電池還需要其他微量元素參與化學反應，而這些微量元素的價格也都不低。因此雖然原料的價格是省下了，但從電池組投入應用的整體產出來看，鋅空氣電池的性價比并沒有想象中的那么高。
雖然在諸多種類的金屬空氣電池中，只有鋅空氣電池得到實用，但動力技術上的瓶頸一直制約著其真正投入實際應用，比功率是其中之一。實際上，“比功率”就是用來衡量一輛車瞬間爆發(fā)力的。據悉，鋅空氣電池的比功率很低，最高時速只能達到80公里，連完成加速和爬坡等動作都比較吃力，更談不上規(guī)模化應用于轎車上了。這也就是長久以來，人們?yōu)楹沃粫谥犉鞯刃⌒推骷锌吹戒\空氣電池身影的原因。
電池“混用”或是良策
那么，是不是鋅空氣電池即便規(guī)模化投產，也不會有太大用武之地呢?
雖然目前新能源汽車主要的動力源(600405)還是由鋰電池把控，但續(xù)航能力差、充電時間長等缺陷，一直都是消費者吐槽的焦點。新能源車充電要十幾甚至二十幾個小時，充滿電后跑不長，無法讓用車者滿意。
而鋰電池的缺陷，恰恰可以由鋅空氣電池來彌補。據悉，如今有相關部門在研發(fā)中，車輛能夠根據實際路況和車速，靈活采用不同的電池組合加以應對。如果車輛以30至40公里每小時的速度行駛在路況較好的路面時，就使用鋅空氣電池;而碰到爬坡上坎的路面時，就切換到鋰電池提供電力。
毫無疑問，在如今政府新一輪新能源汽車優(yōu)惠政策的影響下，新能源車的普及也只是時間問題。而與之應用息息相關的電池行業(yè)，其發(fā)展也會隨之相應提速。以鋰電池為代表的特斯拉，已開始準備以石墨烯為材料進行供電研發(fā)。時下已走入正軌的鋅空氣電池，從突破技術瓶頸到規(guī)模化應用也會在不久的將來成為現實。