在電動(dòng)汽車這一新生領(lǐng)域，續(xù)航是廠商和消費(fèi)者都糾結(jié)的問題，甚至在電動(dòng)汽車出現(xiàn)后，還出現(xiàn)了“里程焦慮”這個(gè)詞。蔚來(7.06, -0.03, -0.42%)引出的幾場“燃油車帶電動(dòng)車”的鬧劇，也是基于這個(gè)糾結(jié)。針對該問題，日前，美國普渡大學(xué)研究人員利用一種獲得專利的“流體”系統(tǒng)，開發(fā)了一項(xiàng)新的電動(dòng)汽車電池技術(shù)。

　　這項(xiàng)技術(shù)通過一種電池液生成驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車所需要的電能和氫氣，目前在高爾夫球車等車輛上進(jìn)行測試。根據(jù)當(dāng)前的進(jìn)展，研究人員認(rèn)為它可以為電動(dòng)汽車提供約4800-5800公里的續(xù)航里程。另外，新技術(shù)的零部件和電池液可以回收，在太陽能或風(fēng)能發(fā)電廠充電后再次使用。

　　普渡大學(xué)知名教授John Cushman指出，只使用一種電池液的新系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)高得多的能量密度——有潛力達(dá)到鋰離子電池的3-5倍。這意味著電動(dòng)汽車可以用上更輕的電池，有更長的續(xù)航里程，使流體電池成為電動(dòng)汽車用電池的有力競爭者。IFBattery高級(jí)工程師Michael Dziekan解釋道，這種電池既生成電能，還以低得多的壓力存儲(chǔ)生成的氫氣。

　　新型充液電池用戶只需每行駛480公里更換一次電池液即可，整個(gè)過程與當(dāng)前加油極為相似，所需時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于給鋰離子電池電動(dòng)汽車充電所需要的45分鐘。而一旦電池陽極磨損——行駛約5000公里，更換它的時(shí)間與更換機(jī)油差不多，價(jià)格僅約為65美元。這項(xiàng)新技術(shù)將改變下一代電動(dòng)汽車的游戲規(guī)則，因?yàn)樗灰蟪饩拶Y重建電網(wǎng)，目前的加油站經(jīng)過改造就可以為它們服務(wù)。與現(xiàn)有的電池系統(tǒng)相比，它在易用性、安全和環(huán)保方面更有優(yōu)勢。

 

　　其實(shí)，電動(dòng)汽車“里程焦慮”，原因無非兩點(diǎn)：充電點(diǎn)又少又慢、電池壽命低，解決其一，就能治好焦慮。

 

　　美國普渡大學(xué)研究人員近日聲稱，透過使用新型‘液流’（refillable）技術(shù)的車用電池，電動(dòng)車的續(xù)航里程可達(dá)480公里，甚至有望在未來延長至5000公里。

 

　　普渡大學(xué)教授John Cushman表示，單電池液系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)更大的能量密度，這意味著電動(dòng)汽車可以用上更輕的電池，有更長的續(xù)航里程，使流體電池成為電動(dòng)汽車用電池的有力競爭者。

 

　　此外，歷史上流體電池因能量密度低一直沒有競爭力。例如，傳統(tǒng)流體電池能量密度約為每公斤20瓦時(shí)，鋰離子電池為每公斤250瓦時(shí)，而新流體電池有潛力達(dá)到鋰離子電池的3-5倍。

　　該新技術(shù)產(chǎn)生的氫氣可以以更低的壓力進(jìn)行存儲(chǔ)。目前該系統(tǒng)已經(jīng)在小型摩托車和高爾夫球車上進(jìn)行了測試，基于該技術(shù)正在進(jìn)一步發(fā)展，研究人員認(rèn)為其可讓電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程達(dá)到約4，800至5，800公里。但要求就是駕駛員在行駛到480公里左右時(shí)，需要停下來更換電池液，就像給汽車加油一樣，無需像給鋰離子電池電動(dòng)汽車充電45分鐘一樣麻煩。今天的電動(dòng)汽車主要使用鋰離子電池。正極活性材料是電池最為重要的組成部分，基本決定了電池的效率、安全性、可靠性、成本、使用壽命以及尺寸大小。不論是小型汽車還是SUV、公交車或者卡車，正極活性材料的特性決定了車輛的速度、提速性能以及動(dòng)力。

 

在上世紀(jì)90年代，鋰鈷氧化物是最早應(yīng)用于鋰離子電池的正極材料之一，作為主要元素的鈷為這一代電池提供了較為出色的能量密度和使用壽命（循環(huán)穩(wěn)定性）。

 

然而，單一使用鈷這一金屬元素限制了電池材料性能的進(jìn)一步提升?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，通過在材料合成中加入鎳和錳，或鎳和鋁，用以替代部分鈷，不僅從降低了電池材料成本，還提升了電池的充放電和安全性能。隨著市場對電池材料需求的增加，對成本的敏感度越來越高，三元正極活性材料（鎳鈷錳或鎳鈷鋁三元）在電池材料市場獲得越來越多的重視。

 

近年來，電動(dòng)車市場迅速發(fā)展，對電池材料的需求急遽增加，同時(shí)也要求電池成本更優(yōu)化、能量密度更高、生命周期更長。

 

這些挑戰(zhàn)推動(dòng)了三元材料市場向更高鎳含量的鎳鈷氧化物發(fā)展。由于鎳比鈷更容易獲得且價(jià)格遠(yuǎn)低于后者，高鎳正極材料中鎳的成分提升，鈷的成分降低，意味著電池材料本身的成本得以下降。同時(shí)，在三元材料的三種主要元素中，鎳更能極大提高電池材料的能量密度，使獲得相同千瓦時(shí)電量所需要使用的電池材料用量減少，從而進(jìn)一步降低電池的成本。

 

高鎳正極材料能量密度的提高也意味著電池的續(xù)航里程得以大幅加強(qiáng)，這也是它的另一個(gè)顯著優(yōu)勢。