最近國(guó)內(nèi)似乎掀起了一陣鋁空氣電池的熱潮,先是A股上市公司云鋁集團(tuán)宣布組建新公司投資建設(shè)鋁空氣電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,再有第十六屆西博會(huì)的“德陽(yáng)造”鋁空氣電池。這種新能源汽車(chē)的能源解決方案仿佛“沒(méi)有一點(diǎn)點(diǎn)防備”就來(lái)到了我們身邊。中國(guó)工程院院士歐陽(yáng)曉平更是認(rèn)為鋁空氣電池“可能改變整個(gè)能源格局”,并“造就千億市場(chǎng)”。那么鋁空氣電池此次到底是有備而來(lái),躊躇滿(mǎn)志;還是物如其名,只是一堆“空氣”呢?
古語(yǔ)云,知己知彼方能百戰(zhàn)百勝,想要知道鋁空氣電池是否有真材實(shí)料,首先要知道它究竟是個(gè)啥。
鋁空氣電池是一種金屬-空氣電池,因?yàn)槠涠际且蕾?lài)消耗內(nèi)部的金屬燃料進(jìn)行發(fā)電的,所以也可將其歸類(lèi)為一種特殊的燃料電池。電池內(nèi)部以鋁為負(fù)極、氧為正極,工作時(shí)只會(huì)消耗少量的鋁和水。鋁空氣電池還是一種一次電池,無(wú)法充電,電量耗盡后需要更換鋁負(fù)極才能繼續(xù)工作。
其實(shí)鋁空氣電池在上世紀(jì)60年代就已問(wèn)世,但由于始終未能解決負(fù)極材料過(guò)度氧化和電池內(nèi)部的損耗問(wèn)題,所以一直被擱置,直到2014年美鋁加拿大公司和以色列公司Phinergy新展示的100公斤重的鋁空氣電池,其中儲(chǔ)存了可行駛3000公里的足夠電量。
以目前的技術(shù)來(lái)看,其實(shí)鋁空氣電池只能作為一個(gè)輔助的能源供應(yīng)裝置。因?yàn)樗m然能量密度大、質(zhì)量輕、安全環(huán)保和壽命長(zhǎng),但是其功率密度實(shí)在太低,在動(dòng)輒一百多甚至兩三百匹馬力的汽車(chē)上使用實(shí)在太吃力,所以實(shí)際應(yīng)用中鋁空氣電池只作為一種輔助型裝置,起到為汽車(chē)増程的作用。
所以在技術(shù)遲遲未取得突破的現(xiàn)在,鋁空氣電池還未能正式在汽車(chē)中進(jìn)行大規(guī)模的使用,而是主要應(yīng)用于鹽水燈、隨身發(fā)電機(jī)、生態(tài)衛(wèi)生間電源、基站電源等一些專(zhuān)用領(lǐng)域。而要真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,鋁空氣電池還要過(guò)幾關(guān)。
1.關(guān)鍵技術(shù)遲遲未能突破??諝怆姌O極化和氫氧化鋁沉降等問(wèn)題是影響金屬空氣電池走向市場(chǎng)化的重要障礙,鋁空氣電池性能的提高遇到很大的瓶頸,目前尚處于實(shí)驗(yàn)室階段。
2.雖然國(guó)內(nèi)有云鋁股份、空天科技和中國(guó)動(dòng)力等公司針對(duì)鋁空氣電池進(jìn)行研發(fā),但是光憑這家公司是遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能支撐起整條產(chǎn)業(yè)鏈的,如果連一條完善的產(chǎn)業(yè)鏈都未能建立,那么要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化就更是無(wú)從談起了。
業(yè)內(nèi)人士也毫不避諱鋁空氣電池“理想豐滿(mǎn),現(xiàn)實(shí)骨感”的事實(shí):“目前有一些上市公司做鋁空氣電池,更多的是把它當(dāng)做一種‘概念’,在項(xiàng)目研究的同時(shí),也希望能得到資本市場(chǎng)的追捧。金屬燃料電池只能說(shuō)是未來(lái)的一種方向,想要幾年內(nèi)就獲得商業(yè)回報(bào)不太現(xiàn)實(shí)?!敝袊?guó)電池網(wǎng)董事長(zhǎng)于清教也直言不諱地表示,金屬燃料電池的產(chǎn)業(yè)鏈還太不成熟,目前國(guó)內(nèi)也沒(méi)有大規(guī)模量產(chǎn)的條件。
當(dāng)然鋁空氣電池相比鋰電池的巨大優(yōu)勢(shì)也是客觀(guān)存在的。無(wú)論是恐怖的能量密度、安全性和環(huán)保性能都決定了“天空才是鋁空氣電池的上限”。但是即使出身優(yōu)越,也要經(jīng)過(guò)時(shí)間的打磨才能成就一番事業(yè),鋰離子電池之所以有如今的成就,同樣也經(jīng)歷了20多年不斷的開(kāi)拓發(fā)展,鋁空氣電池縱使天資優(yōu)越,也同樣要經(jīng)歷這一過(guò)程。
但是拔苗助長(zhǎng)在技術(shù)領(lǐng)域是絕對(duì)難以取得成功的。國(guó)內(nèi)企業(yè)如果真的希望發(fā)展好鋁空氣電池,大量的時(shí)間和金錢(qián)是必不可少的,如果真的能做到一步一個(gè)腳印往前走,解決了幾個(gè)鋁空氣電池的“瓶頸”技術(shù)問(wèn)題,未來(lái)商業(yè)化的道路肯定是一馬平川的。但如果國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家還是像對(duì)待其他技術(shù)一樣急功近利,在技術(shù)遠(yuǎn)未能滿(mǎn)足商業(yè)化需求的情況下就在暢想未來(lái)的“錢(qián)途”,鋁空氣電池就可能只淪為企業(yè)短期“圈錢(qián)”的工具了。希望國(guó)內(nèi)如云鋁、中國(guó)動(dòng)力等鋁空氣電池“排頭兵”能夠認(rèn)真對(duì)待這項(xiàng)尖端技術(shù),讓其成為中國(guó)在高新技術(shù)領(lǐng)域的新“名片”。
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