如果充一次電就能將車(chē)從上海駛到泰山看日出，那是多么愜意的一件事情。
別笑，這絕非隨意遐想。
不久前，劍橋大學(xué)在電化學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)突破，或?qū)⒋呱沙潆姷?ldquo;超級(jí)電池”。劍橋大學(xué)化學(xué)教授克萊爾·格雷和她的團(tuán)隊(duì)攻克了鋰空氣電池開(kāi)發(fā)中的技術(shù)難關(guān)。這種電池能讓電動(dòng)汽車(chē)在不必?cái)y帶巨大而笨重的電池組的情況下，擁有可媲美汽油車(chē)和柴油車(chē)的續(xù)航里程。
如果能把該技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室的演示品轉(zhuǎn)變?yōu)樯唐罚敲雌?chē)只充一次電就能從倫敦駛到愛(ài)丁堡（兩地相距約650公里），所用電池的成本和重量卻只有今日電動(dòng)汽車(chē)所用鋰離子電池的五分之一。
從實(shí)驗(yàn)室到公路有多遠(yuǎn)？
這確實(shí)是一個(gè)讓人興奮的消息。要知道，電池續(xù)航能力問(wèn)題是制約電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的最大障礙。“跑不遠(yuǎn)的電動(dòng)車(chē)都是耍流氓”，一直以來(lái)，困擾電動(dòng)車(chē)主的“里程焦慮”讓人對(duì)電動(dòng)汽車(chē)“想說(shuō)愛(ài)你不容易”。
目前市面上電動(dòng)汽車(chē)，除了售價(jià)昂貴的豪華品牌以外，純電動(dòng)車(chē)所標(biāo)稱的續(xù)航里程都在300公里以內(nèi)，這就意味著一輛電動(dòng)汽車(chē)只能滿足駕駛者150公里的出行半徑。當(dāng)然，這還只是在最優(yōu)條件下，若考慮開(kāi)空調(diào)、頻繁剎車(chē)等因素，實(shí)際續(xù)航里程還將打折。另外，普遍單次充電時(shí)間至少兩個(gè)小時(shí)，也讓趕時(shí)間的車(chē)主對(duì)電動(dòng)汽車(chē)抱怨不已。
毫無(wú)疑問(wèn)，如果有一家公司完成了對(duì)電動(dòng)車(chē)的顛覆，那么它的創(chuàng)新很可能來(lái)自最核心的部件--電池。
和目前的可充電電池中盛行的鋰離子技術(shù)相比，鋰空氣電池理論上可存儲(chǔ)的能量要多得多。劍橋大學(xué)通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)，用石墨烯構(gòu)造高度多孔，海綿狀的碳電極，再加入一些添加劑使之保持化學(xué)穩(wěn)定，解決了之前的鋰空氣電池易爆炸的問(wèn)題。同時(shí)，劍橋大學(xué)也在努力讓它可以不用過(guò)濾空氣當(dāng)中的二氧化碳，氮和水，直接用空氣就能夠運(yùn)行。
但是，別高興得太早。如果真要開(kāi)上載有這種“超級(jí)電池”的電動(dòng)車(chē)，估計(jì)還得等一等。
劍橋大學(xué)方面對(duì)此就表示，這種技術(shù)要真正成熟并運(yùn)用到商業(yè)當(dāng)中，還需要一段的時(shí)間，也許是十年，也許會(huì)提前一些。
為什么實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成功，而投入到運(yùn)用卻還有這么遠(yuǎn)的路？
“車(chē)用動(dòng)力電池的主要性能指標(biāo)包括比能量、能量密度、比功率、循環(huán)壽命和成本等”。一位自主品牌新能源事業(yè)部的負(fù)責(zé)人解釋說(shuō)：鋰電池的發(fā)展線路很多，均需要長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的時(shí)間對(duì)電池的安全性、穩(wěn)定性、壽命及成組技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。而這其中最需要時(shí)間的就是對(duì)電池壽命的檢驗(yàn)，這需要不斷的對(duì)電池進(jìn)行充放電來(lái)檢驗(yàn)它的衰竭程度等。
這位負(fù)責(zé)人說(shuō)，電池的發(fā)展趨勢(shì)是往能量密度更高的方向發(fā)展，也就是在有限的體積空間內(nèi)搭載更多的能量，但是能量密度越高，潛在的危險(xiǎn)系數(shù)也將隨之提高。
另外，在生產(chǎn)可行性上也需要長(zhǎng)達(dá)兩到三年的時(shí)間來(lái)檢驗(yàn)制造可行性。因?yàn)橐豢铍姵貜膶?shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)，在制造過(guò)程中對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、工藝路線、制造環(huán)境等都是有很高要求的，制造可行性是需要較長(zhǎng)時(shí)間驗(yàn)證的。
“畢竟，實(shí)驗(yàn)室里的創(chuàng)新和投入批量生產(chǎn)不是一回事。” 這位負(fù)責(zé)人稱。
“超級(jí)電池”難顯身手
“技術(shù)的進(jìn)步需要不斷的積累。現(xiàn)階段可能大家對(duì)電池技術(shù)的渴望強(qiáng)烈，所以會(huì)覺(jué)得發(fā)展比較慢。”另外一位汽車(chē)行業(yè)的從業(yè)人員說(shuō)，現(xiàn)在電池產(chǎn)業(yè)處于一個(gè)量變過(guò)程。
其實(shí)關(guān)于各種“超級(jí)電池”的消息，已經(jīng)早有出現(xiàn)。不僅是國(guó)外，國(guó)內(nèi)也不乏對(duì)于電動(dòng)電池的研究。
早在去年，淄博一家國(guó)企研究所就研發(fā)了一種“非對(duì)稱性大動(dòng)力稀土電容電池”，據(jù)稱，這種電池對(duì)小轎車(chē)試驗(yàn)單次充電可跑800公里。目前使用該種類型電池的大巴車(chē)充電一次已經(jīng)能連續(xù)行駛300公里以上。據(jù)該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)，稀土電容電池制造成本僅有鋰電池的一半，在經(jīng)濟(jì)性以及安全性上也有極大優(yōu)勢(shì)。
另外，還有一種續(xù)航與充電能力都堪稱“恐怖”的超級(jí)電池出現(xiàn)在天津市空港經(jīng)濟(jì)區(qū)，由一家叫極致動(dòng)力研發(fā)的這種超級(jí)電池，充滿一次電僅需3-5分鐘，并且具有可回收的環(huán)保特性。該公司董事長(zhǎng)魏?jiǎn)唇榻B說(shuō)，該公司生產(chǎn)的超級(jí)電池現(xiàn)在主要應(yīng)用在大巴車(chē)以及碼頭吊取集裝箱的吊車(chē)上，一輛電動(dòng)大巴車(chē)需要297顆電池。
“首先運(yùn)用在大巴上有一個(gè)最主要的原因就是大巴的運(yùn)行線路固定，使用環(huán)境相對(duì)私人消費(fèi)市場(chǎng)的乘用車(chē)更為受控，便于集中管理和監(jiān)控。” 一位業(yè)內(nèi)人士對(duì)此解釋說(shuō)。
其實(shí)，不管是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，對(duì)于“超級(jí)電池”的研究都還處在實(shí)驗(yàn)室階段。細(xì)數(shù)下目前國(guó)內(nèi)的電動(dòng)汽車(chē)，也可以說(shuō)還處于“試水”階段。
在這個(gè)階段，傳統(tǒng)的解決方案中，車(chē)企采用了先推廣混合動(dòng)力車(chē)型緩解里程焦慮。但這種做法在不少業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，續(xù)航里程問(wèn)題是被繞開(kāi)了，而不是被解決了。
電池爭(zhēng)霸
除此之外，制約電車(chē)汽車(chē)發(fā)展的還有一個(gè)重要原因就是成本太高。“目前動(dòng)力電池的研發(fā)和制造投入都是非常高的，但由于目前新能源汽車(chē)還處于市場(chǎng)培育期，產(chǎn)量較小，從而導(dǎo)致了前期投資的分?jǐn)傎M(fèi)用非常高”。上述自主品牌負(fù)責(zé)人表示，目前的電動(dòng)汽車(chē)光電池成本可能就占了車(chē)子成本的一半以上。
獨(dú)立研究和咨詢公司Lux Research分析師柯思敏·拉斯勞也表示，很多汽車(chē)制造商在電池購(gòu)買(mǎi)上的高成本使得廣大消費(fèi)者難以接受電動(dòng)汽車(chē)的售價(jià)。
為了尋求更為有效的發(fā)展，很多企業(yè)將眼光瞄準(zhǔn)了電池這塊。從三星到LG，從松下到索尼，四大消費(fèi)電子廠商已全部布局了自己在汽車(chē)領(lǐng)域的版圖，而切入口也都無(wú)一例外地選擇了電動(dòng)車(chē)用鋰電池。實(shí)際上，他們正在接替?zhèn)鹘y(tǒng)的汽車(chē)零部件供應(yīng)商甚至汽柴油銷(xiāo)售商，成為汽車(chē)行業(yè)新的“動(dòng)力之源”。
特斯拉把賭注壓在自己在建的“超級(jí)電池工廠”上。這座工廠位于美國(guó)內(nèi)華達(dá)州的里諾市，建設(shè)耗資50億美元。依靠大規(guī)模生產(chǎn)，該工廠可以拉低電池成本。
豐田和現(xiàn)代也專注于氫燃料電池技術(shù)，而包括福特等其他公司則在嘗試提升汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)性能。
“可以肯定的是，未來(lái)幾年電池市場(chǎng)將不再是鋰電獨(dú)霸天下”。一位電池行業(yè)的研究人員表示：能源的多樣化一直是國(guó)家提倡的，當(dāng)下的很多技術(shù)都有可能是將來(lái)的方向。
的確，在這個(gè)時(shí)代里，能源一次一次地更新?lián)Q代，技術(shù)一次又一次得升級(jí)，誰(shuí)都有可能是所謂的“超級(jí)電池”，但前提是首先得從實(shí)驗(yàn)室走向公路。
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