電池能量密度和充電速度的限制在哪里?
能量密度方面:汽油本身只是還原劑,氧化劑是從空氣中獲取的氧氣,汽油機理論空燃比是14:1,即氧氣與汽油的質(zhì)量比是3.3:1,3倍多的氧氣質(zhì)量并沒有算在內(nèi)。
而電池則需要攜帶氧化劑和還原劑,同時為了電子流動不能用單質(zhì),需要使用金屬的鹽溶液,還需要電解液,隔膜,電極等“死重”。
充電速度:充電是個化學反應過程,充電電流越大,發(fā)熱就越大,一方面又能量損失,另一方面電池也受不了;而加油只是物理變化。
因為現(xiàn)代的鋰電池是一個有精細結構的玩意。于是,你的能量密度不是鋰坨坨的能量密度,而是鋰離子和精細結構加在一起的能量密度,這個是很低的;你的充電速度不是灌電解液的速度,而是維持這個精細結構不崩毀的重構速度,這個也是很低的。
與之相對,油箱只是個殼子,燃油是比較簡單的物質(zhì),可以咣咣咣直接灌。
=== 補充 ===
加油其實等價于換電池,這個的速度是很快的。問題在于如果想要換電池,首先需要統(tǒng)一各家電池模塊的幾何尺寸、接口規(guī)格,至少也得統(tǒng)一到少數(shù)幾個標準。這個過程估計就能把狗腦子打出來。其次,這種業(yè)務形式是把電池的所有權從汽車用戶轉(zhuǎn)到了充電提供商,同時也轉(zhuǎn)移了相應的問題與風險。這對資金的要求非常高。
因此,立足于現(xiàn)有的電池理論,突破性進步不大會有了。只能是加工手段更新,效率更高,這樣挖掘潛力提升10-20%都是了不起的進步。而現(xiàn)有的電池理論已經(jīng)幾百年沒有變了。
因此可以說化學理論基礎的電池就這樣了。新的理論目前還沒有跡象。如果某一天有突破了,估計也不會叫電池這個名字了。叫能量塊的概率更大。
至于充電速度,你考慮過電網(wǎng)的感受嗎?5分鐘充滿500公里,全小區(qū)的變壓器功率都勉強,電纜要有你的胳膊粗才行,這還是一臺車。同時這樣的車10臺,一個發(fā)電機組全功率運轉(zhuǎn)才行,結果還沒等功率達到峰值(汽輪機提速到全功率也許要半小時),你就拔插銷了,電網(wǎng)分分鐘崩潰給你看。
















