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纯电动车“续航焦虑”的克星:石墨烯等新概念电池(2)

  燃料电池凭借对环境几乎无污染而戴上了光环。通过电化学反应,而不采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)的燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源(光伏电池板、风能发电等)产生的,那么整个循环就彻底不排放任何有害物质。氢发电,电机驱动车辆,只要把加油站换成加氢站就可以了。

  但氢燃料电池并非“天下无敌”,它也有几个严峻问题要面对:

  一是氢气的来源。氢气不像氮气和氧气在空气中占比那么大,想得到氢气需通过电解水,但这个方法并不太经济,且能量损失极大。电解水耗费了电能,虽产生氢气,但氢气在发电过程中还会有能量损失。更重要的是电解水过程的用电是通过燃烧煤获取,并不环保,与氢燃料电池“无污染”的优点相悖。

  二是金属铂的稀缺。在氢燃料电池发电过程中需要用到金属铂作为催化剂。这是一种比24K金更贵的金属,产量少,价格高,所以大规模生产氢燃料电池,铂就是瓶颈之一,且完全没有规模化后成本减少的效应,反而需求越多越贵。

  三是加氢站高昂的建设成本也决定了其在短时间内难以大规模铺开。以日本为例,一座加氢站的建设费用平均在4.6亿日元(合人民币2364万元)左右,日本政府最高补贴2.8亿日元(合人民币1439万元),那么除去政府补贴,建造一座加氢站的成本约为人民币925万元。而建设一座普通的加油站仅需200万元。

  “目前燃料电池技术已经可以迈入实用化阶段,但加氢站的建设成本将成为一道难关。虽然日本极力推广氢燃料技术,但离真正的产业化还具有相当的一段距离。”863计划节能及新能源汽车重大专项总体专家组成员肖成伟如是说。

  铝空气电池:锂电池的后备军

  3000公里的旅程,驾驶纯电动汽车,能源成本或许会大大下降,这在理论上是可行的。目前,美国铝业公司与以色列Phinergy公司展示了这样一种具有超级续驶能力的电池技术:100公斤重的铝空气电池储存了可行驶3000公里的足够电量,这种电池无需充电,也无需加注任何燃料,只需每月加注清水即可。相比之下,特斯拉ModelS的电池重量超过500公斤,而行驶里程却不到500公里。

  铝空气电池并不是传统意义上用于多次存储电能的电池,而是一种释放电能的化学反应装置。它的工作原理是活性金属在水中发生氧化反应释放能量的过程——通过电解液及特殊的电极材料,将释放的能量以电能的形式输出。

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