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　　特斯拉继成功申请混动系统专利以后，近日又拿下金属空气电池的充电手艺专利。业内助士认为，假如该手艺可适用，将进一步提高电动汽车的续驶里程。

　　人们对金属空气电池也许有些生疏，它们其实不像锂离子电池那样在新能源汽车范畴饰演着当红脚色，但金属空气电池确切有着庞大潜力，一旦贸易化，足以冷艳四座。早在2014年，美铝加拿年夜公司和以色列公司Phinergy在蒙特利尔向公共展现了具有超等续航能力的铝空气电池手艺，这类金属电池续航高达3000千米——3000千米是甚么概念?从北京到海南，一路向南，不消充电!既然金属空气电池这么奇异，电动汽车的续航问题可否就此处理呢?电池中国网对金属空气电池做一个全景扫描，但愿这些消息对大师有所帮忙。

　　金属空气电池有多种，今朝已获得研究进展的金属空气电池首要有铝空气电池、锌空气电池、锂空气电池和镁空气电池等。

　　1. 铝空气电池

　　工作道理：铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为阳极、氧为阴极，以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。铝摄取空气中的氧，在电池放电时发生化学反映，铝和氧感化转化为氧化铝。

　　长处：铝空气电池具有没有毒、无害、无污染、可收受接管轮回利用等特点，对电动汽车来讲，铝空气电池还具有电池质量轻、比能量年夜、不依靠电网充电等劣势，可较着下降汽车分量，增添汽车的续驶里程。据行业材料显示，铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg，今朝的现实比能量约实现了350Wh/kg。

　　错误谬误：比功率较低，放电速度比力迟缓;电压滞后;自放电率较年夜;需采取热治理系统，避免铝空气电池工作时呈现过热现象;放电进程中阳极侵蚀会发生氢，致使阳极材料过度耗损，还会增添电池内部的电学消耗。

　　研发和利用进展

　　国外：美国加利福尼亚州在利用铝空气电池的电动汽车上，曾有过只改换一次铝电极续驶里程达1600km的记实;2014年，美铝加拿年夜公司和以色列公司Phinergy展现的铝空气电池续驶里程高达3000千米，一度引发颤动。

　　国内：2015年8月，云铝股分结合昆明冶金研究院设立创能公司，并落地了10MW的铝空气电池出产线;2015年，中国动力与PHINERGY成立合伙公司，打算在年夜巴、旅游车、物流汽车和活动型多用处汽车等电动车型推行铝空气电池;空天科技公司已具有铝空气电池从正阳极材料工艺到电池热治理和铝空气电池治理系统等完全的焦点手艺，并研制出了100W~5000W等分歧功率品级的铝空气电池模块;今朝，德阳东深新能源公司研发制造的铝空气金属燃料发电电池已正式量产，这也是铝空气电池在全国规模内初次实现财产化和贸易化。

　　2. 锌空气电池

　　工作道理：锌空气电池又称锌氧电池，用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为阴极活性物资，以锌为阳极，以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池。

　　长处：比能量高，可到达340Wh/kg;分量是锂电池的50%;续驶里程是锂电池的200%;平安，放电机能不变，本钱低廉。

　　错误谬误：电池轻易产生爬碱漏液、电解液易因蒸发而干涸，外界CO2的进入易使电解液碳酸盐化，锌电极轻易产生侵蚀致使自放电。这些城市严峻影响到锌空气电池的机能和质量。

　　研发和利用进展

　　国外：2015年8月，加拿年夜滑铁卢年夜学“锌空气电池第一人”陈忠伟博士研究团队操纵硅电极制备的锌空气电池能量密度，其密度在原根本上提高了40%。

　　国内：2011年国内首个锌空气电动公交车正式下线，该类型纯电动城市公交车续驶里程达300千米，最高时速可达每小时80千米，其运营本钱比保守锂电池电动汽车低1/3;2014年11月，《电动汽车用锌空气电池行业尺度》正式实行，该尺度涵盖了电动汽车用锌空气电池的要求、实验方式等多方面内容;2015年，天津九能京通公司的锌空气燃料电池项目被列为天津市严重工业项目并经由过程国度863动力电池测试中间产物检测判定，构成了年产5万组新能源汽车用锌空气燃料电池组的出产能力，今朝已投入贸易化运转。

　　3. 锂空气电池

　　工作道理：锂空气电池用锂作阳极，以空气中的氧气作为阴极。放电时，阳极的锂释放电子后成为锂阳离子(Li )，Li 穿过电解质材料，在阴极与氧气和从外电路流过来的电子连系生成氧化锂(Li2O)或过氧化锂(Li2O2)，并留在阴极。

　　长处：理论上具有年夜容量，可供给与汽油相当的能量，电池比力轻小。

　　错误谬误：本钱昂扬，作为动力电池，续驶里程不高。

　　研发和利用进展

　　国外：2009年，日本研究机构开辟出新组织的年夜容量锂空气电池;2015年，英国剑桥年夜学研制的锂空气电池可轮回充电2000次以上，该电池在理论上的能源利用效力跨越90%;今朝，美国IBM Almaden Reseach Center正在进行锂空气电池研究，日本旭化成股份有限公司和Central硝子股份有限公司两家企业加入了该项目，研究小组打算到2020年实现锂空气电池的年夜量出产和推行利用。

　　国内：中国科学院长春应化所张新波研究员率领的科研团队经由过程按捺锂空气电池电解液分化，调控空气电极固—液—气三相界面和优化锂—空二次电池系统与布局，成功将锂空气电池轮回寿命从文献报导的最长100次提高至500次。但是今朝锂空气电池只能在尝试室中进行充放电尝试，未能实现年夜范围的贸易化利用。

　　4. 镁空气电池

　　工作道理：经由过程空气中的氧气和金属镁产生化学反映发生电能。

　　长处：贮存寿命可达10年以上;可在大都场所姑且利用，加清水或海水使之活化，活化后半小时内便可利用;工作电压十分安稳。

　　错误谬误：镁阳极的反映效力较低，空气阴极的响应速度较慢，虽然这类电池可以或许贮存良多能量，可是将能量转换成现实的动力十分无限。

　　研发和利用进展

　　国外：韩国研发的一辆搭载完全镁空气电池的电动汽车能成功行驶800千米，是当前锂电池动力汽车平均续航里程的4倍;日本多家机构包罗古河电池、尼康、日产汽车、日本东北年夜学、宫城县日向市等，正积极推动镁空气电池的年夜容量化研究;日本Agua Power公司已成功开辟制造和贸易化镁空气电池，并已注册专利十多项。

　　国内：2015年，宁波材料所动力锂电池项目尝试室成功研制出1000Wh镁空气电池样机，该镁空气电池的分量为2.3 kg，能量密度可达430 Wh/kg，最年夜输出功率可达80W;2016年7月，南开年夜学电子消息与光学项目学院王卫超传授、美国休斯敦年夜学姚彦传授结合研究团队，成功将锰基莫来石材料作为催化剂利用在镁空气电池，年夜幅下降了本钱，可在中性电解液中不变工作，其优胜的催化活性极年夜提高了镁空气电池的效力。

　　综不雅以上消息，我们能够发觉，金属空气电池中，铝空气电池和锌空气电池已最先了范围化出产，镁空气电池在日本有了小范围出产，而锂空气电池还处在尝试室研究阶段，离贸易化还不小距离。铝空气电池的本身特征致使阳极材料的过度耗损，锌空气电池电解液遭受的瓶颈和电极自放电问题，都年夜年夜障碍了其年夜范围贸易化历程。假如金属空气电池不克不及实现年夜范围贸易化，其续航劣势其实不能造福消费者，对人们的“续航焦炙”，金属空气电池只能是一个潜伏处理方案，要年夜面积处理“续航焦炙”问题，或许专注现有动力锂离子电池显得更加现实。