電池時代(上)誰是取代鋰的新主角?
2022/05/05
既屬於出行手段又為家庭供電的純電動汽車是相關對策的象徵。日本矢野經濟研究所的統計顯示,純電動汽車等的全球銷量到2030年將達到5026萬輛,增至2020年的9倍。
如果純電動汽車的價格降至約100萬日元(約合人民幣5.07萬元),將成為普及的東風。一方面,電池價格低於每千瓦時約5千日元(約合人民幣253元)被視為理想狀態。美國彭博新能源財經(Bloomberg NEF)統計顯示,鋰離子電池的價格2021年為132美元,相比2010年降至9分之1,但仍然偏貴。今後由於會朝著自動駕駛等方向發展,耗電量也將不斷增加。
在電池需要革新的背景下,鋰離子電池的出色之處也得到再認識。佔重量近一半的正極使用最輕的金屬鋰等進行製造。容量也高於以前的鉛和鎳氫電池。
鋰電池從1994年的每升235瓦時發展到約700瓦時,隨後也並未停下提高性能的步伐。現在甚至能承受約4千次充放電。2019年,鋰電池的開發功績獲得諾貝爾化學獎。可以稱得上是蓄電池的「王者」。
但是,性能卓越的鋰電池也在向極限靠近。其性能已經逼近每升800瓦時的上限。
日産汽車的純電動汽車採用的62千瓦時鋰離子電池可在約4天裏滿足每天使用12千瓦時的家庭的電力需求。但是,任何人都想希望擁有價格更加低廉的大容量電池。因此,不可能一直依賴鋰。
日本同志社大學教授盛滿正嗣正在討論利用鋅開發新電池,尋求達到每升800瓦時以上。傳導離子的電解液採用水,「每千瓦時數千~1萬日元也變為可能」。據稱,目前已看到防止短路的頭緒,希望到2025年前後製造出電池。
東京理科大學的教授駒場慎一等人力爭開發採用鉀離子的電池。目標是3千次充放電。而西班牙的巴塞隆納材料科學研究所等關注的是鈣。在低於此前的100攝氏度運作的電極的製造已有眉目。
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