799年,意呆利物理学家伏特把一块锌板和一块锡板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是,他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片,平叠起来。用手触摸两端时,会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功地制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。
故而电池从问世到现在,足有两百多年的历史。
但两百多年过去,电池的能量密度,始终没有明显的提升。
最早广受使用的电池为碳锌电池,它的能量密度约为3000hkg,特点是只能一次性使用,但价格低廉。
随后发明出来的铅酸蓄电池,应用更加广泛,能量密度约为20hkg,但是可反复充电、放电,价格便宜,迅速成为主流,并且流行了上百年之久,到现在还没有淘汰。
但铅酸蓄电池的能量密度实在太低了,于是上世纪六十年代,锂电池应运而生,能量密度高达50250hkg,相当于铅蓄电池的两倍。
某些高性能的锂电池,能量密度甚至可达到300hkg,并且理论上具有达到000hkg能量密度的可能。
但理论只是理论。
实际情况当中,锂电池的能量密度,很难超过350hkg。
只能算是一种“半高能电池”。
且由于技术复杂、安全性、生产成本高等原因,锂电池一直到2世纪才大规模推广,逐渐成为了主流。
而除此之外,电池的发展路径众多,未来能量密度更高、寿命跟长、更安全的几种电池,都有机构在进行研发。
如金属空气类电池。
此类电池的代表为锌空气电池。锌空气电池的比能量是铅酸蓄电池的46倍,比锂离子电池比能量都大倍,以其作为动力的电动汽车最大行程可达400k。
锌空气电池制造工艺简单,成本低廉。大批量成本约为300500元kvah,比铅酸蓄电池还低。且安全可靠,即使外部遇到明火、短路、穿刺、撞击等情况,都不会发生燃烧、爆炸。
但即便有如此之多的优点,锌空气电池也存在一些致命的弊端,它的使用成本相对高,充电过程复杂;实际使用寿命短,为2年,这主要不是因为电池的电化学性能差,而是电池的结构带来的影响;批量生产加工工艺不够成熟。这主要是催化膜和防水透气膜的制造,大多需要半机械操作,存在一些手工因素,导致电极性能有差异。
所有金属空气电池的推广,还是较为困难。
此外还有全固态电池、纳米晶体锂离子电池、燃料电池等等至少几十种的电池。
它们的能量密度,有的宣布达到了500hkg,有的宣布超过000,可谓令人振奋,仿佛看到了高能电池时代到来的希望。
但然并卵。
实验室表现,不等于实际表现。
实验室内的产品,不一定能成为市场产品。
而当前市场中,可购买到的、能量密度最高的,是一种由镍钴锰酸锂组合的三元聚合物材料o2作为正极的三元电池。
这类电池中,国内某厂家结合石墨烯技术,做到了能量密度550hkg的世界最高程度,当时便在全世界引发轰动,被认为新能源时代即将到来。
但这种高兴,可能还为时尚早。
因为汽油的能量密度,高达2000hkg,最好的三元电池,能量密度也不过是汽油的45不到。
三元电池技术,还未到取代传统能源的时候。
只是看到了一丝希望。
而星海科技“高能号”电池的研制成功,则是直接实现了这个希望。
研究中心内。
故而负责该项目的赵强兴奋说道:“陈总,电池技术上,我们实现了一个惊人的跨越式突破”
“首先我们的高能号,不是传统的液体或半固态电池,而是全固态电池”
“全固态电池的安全性最高,耐冲击、耐高温、稳定性好,充电次数较其他类型的电池更多。”
“比如质量最好的三元电池,它的充电寿命是00次后,电池容量下降到号的充电次数可以达到万次,五千个充电放电循环之后,电池容量才会下降到0左右。”
“而且高能号电池内,集成了当前最先进的石墨烯快充技术,比如我手中的这块万毫安时的手机用电池,它最高支持00瓦的快速充电技术,只需6到0分钟,这块电池就能充满,而且不用担心发热过大。”
赵强拿着那块小巧的电池继续道:“至于它的能量密度,由于采用了一种全新的纳米聚合物材料,作为电池的正极,它的能量密度实测达到了500hkg的程度。”
“这是普通锂电池的六七倍相当于汽油的。”
“但在实际的使用过程中,发动机中燃烧的汽油,能量利用效率最多为40,一般是30多。”
“电池的利用效率一般是90以上。”
“所以从能量的利用效率上看,高能号电池的实际效能,相当于汽油的三分之一。”
汽油的三分之一
这可谓是相当的不得了了。
电动汽车的推广潜力,瞬间超过了传统燃油汽车。
因为较之于燃油汽车的发动机,电动汽车的电动机结构简单,质量更轻,加上一些附带的机械结构,一下省去了上百公斤的质量。
取消了变速箱等复杂传动结构。
总体减重至少在200公斤以上。
当然为了实现跟燃油车相当的续航,电池组的数量一定会增加,以一箱汽油50公斤的质量换算,必须搭载50公斤份量的“高能号”电池,才能达到相同的续航。
即便如此
搭载了“高能号”的电动汽车,仍然减重00公斤以上
所以续航表现只会更强。
又因为最先进的快速充电技术,可在半小时至一小时内,给大体积的电芯充满电,等待的过程不会特别漫长。
以及上万次的充电寿命,极高的安全性
至少在汽车领域,出于环境保护、使用便利性、续航、安全性、成本等多方面的综合考虑。
“高能号”的问世,人们几乎找不到拒绝电动汽车的理由。
这款电池一旦面世,可以想见,其造成的轰动性影响将更加难以想象;引发的多领域全球性震荡,势必会给星海科技造成巨大的压力。
所以摆在陈今面前的问题的是:要不要引爆这颗重磅炸弹