七種新能源技術(shù)盤點(diǎn)：能否顛覆傳統(tǒng)汽車業(yè)？

技術(shù)正在對(duì)個(gè)體和社會(huì)帶來(lái)巨大改變，科學(xué)家們更是用綠色能源技術(shù)為人類描繪出一個(gè)，能源取之不盡，用之不竭的世界，或許短期內(nèi)根本無(wú)法成為現(xiàn)實(shí)，但可以肯定的是，人類的諸多幻想已經(jīng)通過(guò)技術(shù)被一件件的實(shí)現(xiàn)。在汽車領(lǐng)域，由環(huán)境壓力催生的種種綠色能源技術(shù)亦是讓人遐想無(wú)限，爭(zhēng)議不斷。但我們應(yīng)該相信總會(huì)有一種綠色能源技術(shù)能夠顛覆傳統(tǒng)的燃油汽車，承載起改善人類環(huán)境的使命：

一.石墨烯電池與超級(jí)電容器結(jié)合

英國(guó)曼徹斯特大學(xué)(UniversityofManchester)國(guó)家石墨烯研究所(NationalGrapheneInstitute)的研究人員們利用石墨烯作為添加材料，致力于探索得以減少電池尺寸與重量以及擴(kuò)展電池壽命的各種新方法。

根據(jù)Forsyth教授表示，石墨烯電池與超級(jí)電容器的結(jié)合，可為電動(dòng)車的銷售帶來(lái)強(qiáng)大的推動(dòng)力。目前，這些環(huán)保汽車使用重量高達(dá)200公斤的電池，差不多是三位乘客的重量了。透過(guò)減輕電池的重量，石墨烯將有利于提高汽車的能效，以及增加電動(dòng)汽車的續(xù)航力達(dá)到超過(guò)目前約100公里的限制。

Forsyth教授強(qiáng)調(diào)，如果我們能夠延長(zhǎng)電動(dòng)車在兩次充電站之間的續(xù)航力，應(yīng)該馬上就能讓電動(dòng)車變得大受歡迎。但電池如何能突破實(shí)際生活中的駕駛限制?電動(dòng)車就像其他所有的汽車一樣仍無(wú)法順暢地驅(qū)動(dòng)。如同駕駛?cè)嗽诩铀贂r(shí)一樣，對(duì)于電力急劇需求的高峰，將會(huì)為電池帶來(lái)壓力，而且還可能會(huì)限制其使用壽命。

為了測(cè)試結(jié)合石墨烯電池和超級(jí)電容器的原型是否能夠勝任這項(xiàng)工作要求，F(xiàn)orsyth教授透過(guò)模擬不同駕駛情況使其暴露于現(xiàn)實(shí)世界壓力下。他表示，我們甚至可測(cè)試駕駛于極端氣候情況的駕駛技術(shù)。許多電池在嚴(yán)寒天氣條件下難以發(fā)揮作用，經(jīng)由我們的氣候室可發(fā)現(xiàn)任何弱點(diǎn)。

當(dāng)然，基于石墨烯的儲(chǔ)存并不限于傳輸。隨著英國(guó)變得更加依賴于可再生能源，它還將在國(guó)家電網(wǎng)的未來(lái)發(fā)揮重要作用。Forsyth教授質(zhì)疑道，如果我們只依賴太陽(yáng)能和風(fēng)能來(lái)產(chǎn)生能量的話，有一天當(dāng)烏云密布以及微風(fēng)時(shí)又該怎么呢?如果我們能夠開(kāi)發(fā)出高容量?jī)?chǔ)能機(jī)制，業(yè)者將能夠先行蓄電以備不時(shí)之需。

二.博世公司新電池將使電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程加倍

博世公司前任汽車業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人柏恩德?波爾曾經(jīng)表示，該公司將分兩個(gè)步驟改進(jìn)鋰離子電池的能量密度。2016年，電池單元的能量密度將從當(dāng)前的130瓦特小時(shí)左右提高到200瓦特小時(shí);2020年進(jìn)一步將電池單元的能量密度提升為300瓦特小時(shí)，從而促使電動(dòng)車行程加倍。

三.美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)設(shè)計(jì)新型電池或?qū)⑻岣邇杀独m(xù)航里程

美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)科學(xué)家近期正在開(kāi)發(fā)新型電池技術(shù)，他們稱此技術(shù)將會(huì)顯著地縮減電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)的尺寸，并有可能會(huì)將電動(dòng)汽車行駛里程提高到兩倍。

大部分標(biāo)準(zhǔn)的電池系統(tǒng)都由大量的材料組成，它們大多都是提供結(jié)構(gòu)上的支撐而非能量的供應(yīng)，研究人員稱新開(kāi)發(fā)的技術(shù)將會(huì)使大部分材料都參與到能量的供應(yīng)。研究小組的負(fù)責(zé)人Yet-MingChiang稱新技術(shù)開(kāi)發(fā)的電池比能量將會(huì)比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)高10倍。

該技術(shù)使用半固態(tài)液流電池系統(tǒng)，該電池電極采用微粒子懸浮在液體電解液中，該混合液稱為”CambridgeCrude”。兩種像泥漿一樣的流體混合物——一種帶正電荷，一種帶負(fù)電荷——通過(guò)該系統(tǒng)注入，使得鋰離子能夠在隔膜中自由穿梭，產(chǎn)生電流。

四.復(fù)旦新型水鋰電池充10秒可跑800里

由復(fù)旦大學(xué)研發(fā)的一種新型水鋰電池，只要花10秒鐘充60度電，就可以讓新能源電動(dòng)汽車跑上400公里。

復(fù)旦6月8日發(fā)布的該項(xiàng)科研成果，于近日在《自然》(Nature)雜志子刊《科學(xué)報(bào)道》(Sci.Report)刊發(fā)。而該科研成果將有望解決目前全球躊躇不前的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的主要障礙，為新能源發(fā)展注入新動(dòng)力。

五.ECOmove公司用生物甲醇提高其電池壽命

新型電動(dòng)車底盤有六個(gè)電池模塊，而不是一塊固定電池。

新型輪式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車最高時(shí)速可達(dá)75英里。

該車可能更綠色環(huán)保。電動(dòng)汽車比它的對(duì)手汽油動(dòng)力車?yán)m(xù)航里程低一直是它的主要缺點(diǎn)，電動(dòng)車行業(yè)一直在努力改進(jìn)這個(gè)不足，這也是買家不買電動(dòng)汽車的主要原因。

一款新型電動(dòng)汽車的問(wèn)世可能改變這種狀態(tài)，這種汽車一次充滿電后續(xù)航里程有望達(dá)到500英里(800公里)。

續(xù)航里程：QBEAK承諾一次充滿電后行駛里程可達(dá)500英里(800公里)。

由三個(gè)丹麥公司研發(fā)的模塊化設(shè)計(jì)概念車(MECc)，采用生物甲醇增加其電池壽命。

ECOmove公司首席執(zhí)行官，新型QBEAK汽車設(shè)計(jì)師莫恩斯?洛克說(shuō)，生物甲醇比柴油或汽油產(chǎn)生的二氧化碳大幅減少。

他對(duì)有線電視新聞網(wǎng)記者說(shuō)，憑借我們先進(jìn)的制造技術(shù)，可使該車達(dá)到真正的輕量級(jí)，重量?jī)H有425公斤，續(xù)航里程可達(dá)500英里(800公里)。

燃料電池用生物甲醇/水發(fā)電，在發(fā)電的過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱可為汽車供暖與冷卻系統(tǒng)提供動(dòng)力。

一位重要皇家人物將成為潛在買家：英國(guó)查爾斯王子今年早些時(shí)候訪問(wèn)丹麥期間曾進(jìn)入ECOmove電動(dòng)概念車內(nèi)觀看。

濃厚的興趣：查爾斯王子與夫人卡米拉參觀維圖斯白令創(chuàng)新園時(shí)，工作人員為他們介紹新型電動(dòng)車的優(yōu)越性能。

這種創(chuàng)新型底盤設(shè)計(jì)真正推動(dòng)了技術(shù)進(jìn)步。

六.鋁空氣電池使電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航3000公里且只需加注清水

一輛電動(dòng)汽車能否連續(xù)馳騁19個(gè)小時(shí)，從多倫多開(kāi)到1800公里外的哈利法克斯，全程無(wú)需停車充電?這在理論上將是可行的。近日，美鋁加拿大公司和以色列Phinergy公司在蒙特利爾向大眾展示了這樣一種具有超級(jí)續(xù)航能力的電池技術(shù)。

以鋰離子電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車難以普及的最大障礙是行駛里程有限，目前的續(xù)航能力大多在135公里(日產(chǎn)Leaf)至480公里(特斯拉S型)之間，除非大量安裝快速充電站，否則不適宜駕駛電動(dòng)汽車遠(yuǎn)途旅行。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儲(chǔ)存了可行駛3000公里的足夠電量。相比之下，特斯拉ModelS的電池超過(guò)500公斤，而行駛里程不到500公里。

新電池并不是從普通電網(wǎng)充電，而是在美鋁公司水電站的熔煉車間充電，充滿電的電池其實(shí)是一塊大部分由鋁制成的厚重面板。鋁板利用從空氣中吸收的氧氣以及用戶給汽車加的水產(chǎn)生化學(xué)作用，將鋁變成氧化鋁，從而釋放出能量，為汽車持續(xù)提供動(dòng)力。鋁的氧化反應(yīng)在鋁暴露在空氣中時(shí)會(huì)自然發(fā)生，表面的氧化鋁會(huì)阻止深層的鋁繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，新電池采用的新技術(shù)則包含了電解質(zhì)可溶解表面氧化層，使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。

按照美鋁加拿大公司的介紹，使用這種電池的汽車仍需保留鋰電子電池，鋁電池只在鋰電池電量耗盡后才啟動(dòng)，因此可以用很長(zhǎng)時(shí)間，期間只需每月加注清水。通常在一年左右達(dá)到使用極限后，到服務(wù)站更換充滿電的鋁電池即可。

使用這種帶有附加電池的原型車，上星期在蒙特利爾的一級(jí)方程式賽道上經(jīng)過(guò)了試駕。Phinergy公司還于6月4日在加拿大國(guó)際鋁業(yè)大會(huì)上介紹了這一新的發(fā)明。目前，發(fā)明企業(yè)正與魁北克省商議生產(chǎn)協(xié)議，爭(zhēng)取使這種零排放汽車能夠早日投入試運(yùn)行。

七.阿貢實(shí)驗(yàn)室電池新技術(shù)可使電動(dòng)汽車單次充電續(xù)航里程達(dá)1000英里(約1609公里)

美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(ArgonneNationalLaboratory，簡(jiǎn)稱ANL)是美國(guó)政府最老和最大的科學(xué)與工程研究實(shí)驗(yàn)室之一—在美國(guó)中西部為最大。ANL是1946年特許成立的美國(guó)第一個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，也是美國(guó)能源部所屬最大的研究中心之一。阿貢的科學(xué)和工程師們正在開(kāi)發(fā)新的先進(jìn)電池和燃料電池，及先進(jìn)的電力生成和儲(chǔ)存系統(tǒng)，以確保美國(guó)的能源未來(lái)。

伊利諾理工大學(xué)物理學(xué)教授CarloSegre說(shuō)，與阿貢實(shí)驗(yàn)室研究的動(dòng)力電池技術(shù)有望使電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程提升至500英里-1000英里。新技術(shù)將基于納米材料開(kāi)發(fā)的液態(tài)電池，這種電池的充電速度比傳統(tǒng)電池更快，而且不會(huì)排放二氧化碳。

同時(shí)，CarloSegre稱，與鋰離子電池相比，新型動(dòng)力電池的安全性更高，因?yàn)檫@種電池內(nèi)部沒(méi)有可燃性材料，溫度也極容易控制。另外，根據(jù)阿貢實(shí)驗(yàn)室研究員ElenaTimofeeva的介紹，新電池存儲(chǔ)太陽(yáng)能和風(fēng)能的方式更為便捷。不過(guò)目前我們知道的是電動(dòng)汽車單次充電續(xù)航里程一般為40英里-100英里，如果將這一數(shù)字提升至500英里-1000英里，也就是翻十倍之多，那純電動(dòng)汽車也就能掌握汽車行業(yè)的命運(yùn)了，不過(guò)這項(xiàng)技術(shù)何時(shí)能面世還是個(gè)未知數(shù)，成功與否還有待市場(chǎng)檢驗(yàn)。

無(wú)論是真是假，是夢(mèng)想還是幻想，我們都應(yīng)該希望這些綠色能源技術(shù)能夠早日來(lái)到百姓身邊，承擔(dān)起改善和緩解環(huán)境問(wèn)題的使命!