據(jù)德國(guó)《世界報(bào)》網(wǎng)站10月11日?qǐng)?bào)道,如果說(shuō)今天人們對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的良好生態(tài)平衡存有疑慮,那么這主要與電池的不足有關(guān):通常情況下,電池在經(jīng)過(guò)3000次左右的充放電后,性能會(huì)急劇下降。
此時(shí),電動(dòng)汽車(chē)最有價(jià)值的部分——蓄電裝置——必須被拆卸、更換和回收。運(yùn)輸轉(zhuǎn)型伴隨著巨大的能源、金錢(qián)和資源浪費(fèi)。
因此,全球數(shù)百個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正在研究更好的電力儲(chǔ)存裝置。需求是巨大的,而且不僅僅在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域:在德國(guó),數(shù)百萬(wàn)家庭的屋頂上都安裝了太陽(yáng)能設(shè)施——而如今幾乎所有太陽(yáng)能系統(tǒng)在銷(xiāo)售時(shí)都配備了蓄電池。
除了商用太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng),德國(guó)還在建造越來(lái)越多的工業(yè)規(guī)模蓄電池系統(tǒng),以緩沖季節(jié)性用電,避免電網(wǎng)過(guò)載。
據(jù)研究機(jī)構(gòu)計(jì)算,到2030年,全球鋰離子電池的性能必須提高10倍以上,才能通過(guò)綠色電力實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)。然而,由于電池暫時(shí)是一次性的,能源轉(zhuǎn)型可能會(huì)因巨大的資源、回收和處理問(wèn)題而失敗。
現(xiàn)在,解決方案或許就在眼前:總部位于波恩的高性能電池技術(shù)公司(HPB)聲稱(chēng)已經(jīng)找到了“點(diǎn)金石”,并已開(kāi)發(fā)出一種可批量生產(chǎn)的新型固態(tài)電池,幾乎解決了蓄電池的所有問(wèn)題。該公司首席執(zhí)行官塞巴斯蒂安·海因茨表示:“我們深信,我們手中握有能源轉(zhuǎn)型的綠色鑰匙。”
HPB電池技術(shù)基于公司顧問(wèn)、弗勞恩霍夫研究所科學(xué)家京特·漢比策30年的基礎(chǔ)研究成果。漢比策通過(guò)在電池中加入新的混合成分,成功阻止了傳統(tǒng)鋰離子電池的老化過(guò)程。
鋰離子電池之所以會(huì)老化,是因?yàn)槠潢?yáng)極在充放電過(guò)程中會(huì)形成覆蓋層。隨著時(shí)間的推移和每次使用,覆蓋層會(huì)不斷增大,且電池使用得越頻繁,增大得越快。覆蓋層的增大會(huì)消耗電池容量并增加內(nèi)阻,導(dǎo)致電池性能降低。
而HPB電池只會(huì)在第一次充電時(shí)形成非常薄的覆蓋層,之后不會(huì)再增大。該公司宣傳說(shuō),無(wú)論電池使用多頻繁,“內(nèi)阻在整個(gè)使用壽命期間基本保持不變”。這意味著發(fā)明了“永恒電池”,其性能在幾十年后也不會(huì)降低。
與同行業(yè)的其他公司相比,HPB可以展示一系列原型產(chǎn)品:位于奎希河畔奧芬巴赫的實(shí)驗(yàn)室制造并測(cè)試了數(shù)百個(gè)電池組。
HPB公司首席運(yùn)營(yíng)官托馬斯·呂岑拉特表示,首批樣品已完成1.25萬(wàn)次充電循環(huán)(每小時(shí)充放電一次),性能沒(méi)有任何下降。而上述強(qiáng)度的十分之一就能讓傳統(tǒng)的鋰離子電池不堪重負(fù)。
HPB固態(tài)離子電池不易燃,對(duì)溫度的敏感性也明顯低于傳統(tǒng)電池。這種電池“在零下40攝氏度時(shí)的電導(dǎo)率也絕對(duì)高于傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)在零上60攝氏度的最佳電導(dǎo)率”。優(yōu)點(diǎn)是,冬季不再需要對(duì)汽車(chē)電池組進(jìn)行預(yù)熱。
德國(guó)弗賴(lài)堡大學(xué)知名教授和化學(xué)家英戈·克羅辛說(shuō),如果作為汽車(chē)電池使用,功率值仍有待提高。但如果作為壁箱或太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電場(chǎng)的靜態(tài)電力儲(chǔ)存設(shè)施,這種蓄電池顯然已經(jīng)可以投入使用。
海因茨表示,該公司專(zhuān)利已在96個(gè)國(guó)家和地區(qū)注冊(cè)。瑞士清潔電池公司是首家獲得在瑞士生產(chǎn)許可證的公司,目前正在尋找投資者。據(jù)稱(chēng),其目標(biāo)是明年開(kāi)始批量生產(chǎn),并迅速擴(kuò)大為超級(jí)工廠(chǎng)。
如果這些信息得到證實(shí),能源和運(yùn)輸轉(zhuǎn)型的“游戲規(guī)則改變者”可能真的被找到了:盡管該電池裝置仍以鋰離子技術(shù)為基礎(chǔ),但它完全不需要金屬鈷。
據(jù)報(bào)道,汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)對(duì)此產(chǎn)生興趣。如果HPB公司的承諾得以實(shí)現(xiàn),它們將有望節(jié)省巨大的成本。