|
想必已經(jīng)買(mǎi)了電動(dòng)汽車(chē)的小伙伴們都知道，開(kāi)車(chē)出遠(yuǎn)門(mén)最煩惱的是充電問(wèn)題。各個(gè)廠(chǎng)商對(duì)此的解決方法都特別簡(jiǎn)單，3條路：
然而無(wú)論是哪條技術(shù)路線(xiàn)，現(xiàn)在充電時(shí)間仍然要比燃油車(chē)加油時(shí)間長(zhǎng)。這也是雖然現(xiàn)今主流電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程已經(jīng)達(dá)到了400-500公里，但很多人仍然覺(jué)得電動(dòng)汽車(chē)“不夠自由”的原因。 今天我們就聊聊怎么解決這個(gè)問(wèn)題。 肯定有人會(huì)說(shuō)：“雖然充電速度上不去，但我們可以進(jìn)一步提高續(xù)航里程。等汽車(chē)?yán)m(xù)航里程達(dá)到了1000公里時(shí)，應(yīng)該就沒(méi)有人抱怨這個(gè)問(wèn)題了?！?/p> 進(jìn)一步提升續(xù)航里程雖然沒(méi)問(wèn)題，但以當(dāng)前的技術(shù)來(lái)說(shuō)，達(dá)到一定程度后會(huì)有些“得不償失”。因?yàn)殡姵氐闹亓烤驮谶@里，續(xù)航越高，帶的電池也就越重越大，總會(huì)達(dá)到一個(gè)極限。 而繼續(xù)增加電池密度的方法固然好，但也很難在短時(shí)間有大突破。  馬斯克的超充和李斌的換電，的確很大程度上提升了車(chē)主的體驗(yàn)。但說(shuō)到底，無(wú)論是李斌還是馬斯克，都是在原有的電池技術(shù)基礎(chǔ)上搗鼓一番。 雖然兩者最終搗鼓出來(lái)的產(chǎn)品都還不錯(cuò)，但電池究竟還是那個(gè)電池，再怎么搞，的確都不如加油來(lái)得方便。 越是這個(gè)時(shí)候，越需要換個(gè)思路。 請(qǐng)各位先想一個(gè)問(wèn)題： ——我們?yōu)槭裁匆欢ㄒ獓@著現(xiàn)有的鋰電池?fù)v鼓呢？ 事實(shí)上對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)電池來(lái)說(shuō)，它本質(zhì)上是一個(gè)為汽車(chē)提供電能的裝置。 這也就意味著，其實(shí)只要能提供電力，不一定非得用現(xiàn)在鋰電池形式的東西。美國(guó)普渡大學(xué)的研究人員就搞了個(gè)不同的思路：  電池的核心元素就三個(gè)：
我們現(xiàn)今汽車(chē)上使用最多的鋰電池，為汽車(chē)提供電能的過(guò)程，本質(zhì)上就是將電子通過(guò)電解液從正極到負(fù)極來(lái)回搬運(yùn)的過(guò)程。  從某種角度講，鋰電池的能量基本都存儲(chǔ)在電極上（因?yàn)槭菍?chǔ)能材料涂在集流體表面形成電極），從原理上就注定了李斌和馬斯克無(wú)法在電池內(nèi)部搗鼓。 然而天無(wú)絕人之路，很多人不知道的是，除了我們平常認(rèn)識(shí)的鎳氫電池、鉛酸電池、鋰電池以外，還有一種“液流電池”。 這種電池在風(fēng)電領(lǐng)域其實(shí)已經(jīng)有所應(yīng)用，但由于以前的技術(shù)限制，并沒(méi)有在汽車(chē)上應(yīng)用起來(lái)：  液流電池其實(shí)是一種電池的大類(lèi)稱(chēng)呼，這種電池最大的特點(diǎn)，是正負(fù)電極并不參與反應(yīng)。它們只為反應(yīng)提供空間。像上圖一樣，正負(fù)極電解液分別放在兩個(gè)罐子里，中間則是兩個(gè)電極和一層薄膜。 兩種電解液流動(dòng)到正負(fù)極之間后，就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能為汽車(chē)提供動(dòng)力。 比起易燃易爆的鋰電池來(lái)說(shuō)，液流電池由于電解液本質(zhì)上就是水溶液，所以安全性更高，幾乎沒(méi)有 起火、爆炸的情況。 不僅如此，更厲害的是液流電池的組合方式： 對(duì)于鋰電池來(lái)說(shuō)，如果需要更多的能量、更大的輸出功率，那么就需要將很多很多電池通過(guò)串、并聯(lián)的方式連接起來(lái)。以早期的特斯拉model S為例，一臺(tái)車(chē)上有7000多節(jié)18650電池。如果控制不好，這7000多節(jié)電池就是7000多個(gè)小型“炸彈”。  液流電池就沒(méi)有這種問(wèn)題。 因?yàn)閷?duì)于液流電池來(lái)說(shuō)，能量不足多倒點(diǎn)電解液就行。至于控制的問(wèn)題就更簡(jiǎn)單了：你很難保證7000節(jié)鋰電池的一致性，但對(duì)于液流電池來(lái)說(shuō)，兩桶液體一混合，只要能將液體混合均勻，那么最后得到的“大電池”是完全一致的（均勻液體）。 對(duì)，如果大家都用上液流電池，那么特斯拉耗盡畢生功力研發(fā)的BMS（電池管理系統(tǒng)）優(yōu)勢(shì)不再，馬斯克會(huì)不會(huì)哭死呢？  特別強(qiáng)調(diào)一下，這類(lèi)電池有個(gè)很重要的特點(diǎn)： 它的能量并不是存儲(chǔ)在電極上，而是在電解液里。 因此，對(duì)于液流電池來(lái)說(shuō)，電解液越多，其容量就越大。 所以一個(gè)新的思路就出來(lái)了：
——所以燃油車(chē)沒(méi)油了能加油，那么電動(dòng)車(chē)沒(méi)電了，為什么不能更換電解液呢？ 答案是：還真可以！  普渡大學(xué)搞出了一個(gè)搭載液流電池的高爾夫球車(chē)，這臺(tái)車(chē)據(jù)稱(chēng)可以行駛300英里（約480公里）。在電量耗盡后，可以通過(guò)類(lèi)似加油站給汽車(chē)加油的方式，先抽出能量不足的電解液，之后將充滿(mǎn)能量的電解液加注到電池中，就完成了一次“燃料補(bǔ)充”。 這種方式最大的好處有兩個(gè)：
維護(hù)保養(yǎng)方面，也并不比現(xiàn)在的電動(dòng)汽車(chē)差多少： 這臺(tái)高爾夫球車(chē)每行駛3000英里（約4800公里，四舍五入后是5000公里，和燃油車(chē)的保養(yǎng)周期差不多），更換一次陽(yáng)極材料，比換機(jī)油的時(shí)間短，成本卻差不多，約為65美元。  可能有人還會(huì)問(wèn)：換下來(lái)的“廢舊電解液”怎么辦？ 答案很簡(jiǎn)單——再給這堆液體充滿(mǎn)電就可以重復(fù)使用了！ 這項(xiàng)技術(shù)還有一個(gè)好處是：它不需要大規(guī)模建設(shè)充電樁、電網(wǎng)。只需要將加油站改建一下即可。感覺(jué)如果真要成功應(yīng)用，那么內(nèi)燃機(jī)在汽車(chē)上的應(yīng)用歷史可能真的會(huì)終結(jié)......（我不認(rèn)為現(xiàn)階段的電動(dòng)汽車(chē)會(huì)全面取代燃油車(chē)，畢竟還有很多極端環(huán)境需要克服） 雖然目前在汽車(chē)上的應(yīng)用還只處于實(shí)驗(yàn)室階段，但我希望未來(lái)會(huì)有像特斯拉搞出電動(dòng)車(chē)、蔚來(lái)搞出換電模式一樣的第三個(gè)企業(yè)來(lái)將這項(xiàng)技術(shù)研發(fā)完成，投入使用。 到時(shí)候市場(chǎng)上可能會(huì)出現(xiàn)三足鼎立的局面：
我發(fā)現(xiàn)，有時(shí)候一些常見(jiàn)的東西，真的會(huì)限制了我們的想象力：電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)始于通用搞出來(lái)一臺(tái)EV1，但被內(nèi)部和外部的強(qiáng)大的保守勢(shì)力狙殺了。  突破這一桎梏的是馬斯克，他帶著特斯拉席卷全球。面對(duì)麻煩的換電，馬斯克采取了相對(duì)容易的18650電池。  而特斯拉沒(méi)做成的換電，讓李斌帶著蔚來(lái)搞出來(lái)了：  然而只靠蔚來(lái)一己之力鋪設(shè)換電，目前來(lái)看并不現(xiàn)實(shí)，最多只能在主要道路和繁華地區(qū)鋪設(shè)完畢。 因此電動(dòng)汽車(chē)全面取代燃油車(chē)剩下的最后一道關(guān)卡——能量補(bǔ)充 還要靠一個(gè)全新的企業(yè)開(kāi)發(fā)出可更換電解液的電動(dòng)汽車(chē)，并配合中石油、中石化來(lái)完成 希望這一天離我們不會(huì)太遠(yuǎn) 我想起了一句話(huà)：人類(lèi)的創(chuàng)新之舉是極其困難的，因此便把已有的形式視為神圣的遺產(chǎn)。 ——我期待這打破電動(dòng)車(chē)電池這項(xiàng)神圣遺產(chǎn)的人盡快出現(xiàn) |
|
|
