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「央视财经」太阳能、钠离子、氢氧燃料…谁才是未来的终极电池？专家来解密了


「央视财经」太阳能、钠离子、氢氧燃料…谁才是未来的终极电池？专家来解密了
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本期提要：自从发现了电以后 ， 人类就一直在想方设法把电储存起来 ， 于是有了电池 ， 而科技的进步 ， 让电池的蓄电能力越来越强 。 随着锂电池、太阳能电池等新型动力电池的问世 ， 电池技术已今非昔比 。 尽管现在锂离子电池的应用占据着绝对优势 ， 但是有不少企业和研究机构已经在探索电池产品新的未来 ， 钠离子电池、氢氧燃料电池、固态电池等等新概念电池纷纷进入大众视野 ， 那么 ， 谁才是未来的终极电池？
【「央视财经」太阳能、钠离子、氢氧燃料…谁才是未来的终极电池？专家来解密了】中国工程院院士陈立泉在《中国经济大讲堂》演讲时指出 ， 发展固态电池 ， 一定要有属于中国自己的创新 ， 这样才能为实现电动中国的梦想奠定基础 。 像钠离子电池、铝离子电池、镁离子电池、锌离子电池的研究现在都应该做 ， 只要我们能够抓住时机不放弃 ， 是有机会走到世界前头的 。
现在的锂离子电池是液体电解质 ， 那么能量密度已经基本上到了极限 ， 大概300瓦时每公斤或者350瓦时每公斤 ， 已经到了极限 。 那么安全性问题时有发生 ， 由于它的能量密度有限 ， 安全事故会发生 ， 所以这样我们要考虑固态电池 。 固态电池是什么呢？现在我们用的是锂离子电池 ， 更全面一点包括像镍氢电池、镍镉电池、铅酸电池这些都是液态电解质的电池 。 固态电池可以做得跟锂离子电池一样 ， 只不过把电解液换成是固态 。 它是固态 ， 就是里面不含液态或者液态含的很少 。 固态电池实际上不是新的东西 ， “六五”计划、“七五”计划我们就将固态电池列入重点课题 ， 科技部也是第一个把固态电池这个课题列为重大项目 。
固态电池的关键就是要研究固体电解质材料 ， 固态电池它的负极是用金属锂 。 中间的电解质是固体 ， 固体电解质不是液体 ， 正极可以用不含锂的正极材料 ， 也可以用现有的这种正极材料 。 如果能够找出来不含锂的正极材料 ， 或者说容量更高的 ， 我们就可以做出能量密度更高的固态电池 ， 它的能量密度就可以大于每公斤500瓦时 ， 安全事故可以大大减小 。
实际上固态电池不是说没有短路的那一天 ， 如果固态电池有短路那一天它会不会燃烧？金属锂在空气里头可能起某种反应 ， 但是它的量比较小 ， 它不会爆炸 ， 所以安全性应该说是比现在的锂离子电池应该要安全 。 固态电解质基本上我们中国人没有原始创新 ， 比较少 。 既然要发展固态电池 ， 一定要有创新 。 常见的聚合物的材料就这么几种 ， PEO (聚环氧乙烷)、PP0(聚环氧丙烷)、PAN(聚丙烯腈) ， 它们的室温离子电导率都比较低 。
最近青岛能源所崔光磊做了一些新的工作 ， 他可以室温下做到10的负4次方西门子每厘米 ， 他的电池也用上了 ， 所以应该说有新的进展 。 米歇尔·阿芒德听到崔光磊的报告以后 ， 第二天就给我发个E—MAIL ， 说看来中国人再一次走到了世界的前列 。 最近新引进的一位王雪峰博士 ， 物理所把他引回来了 ， 他把锂离子电池和锂氧电池混起来 ， 他是用什么？用硫化钼作正极 ， 二硫化钼它可以插锂进去 ， 也可以插氧进去 ， 形成一个新的化合物 。 混起来以后 ， 它容量是相当高的 。 这个工作我们在物理所也申请了专利 ， 所以这是新的一些思路 ， 将来会对固态电池起作用 。
所以我希望通过固态电池的发展来使我们国家能从跟跑、并跑一直到领跑 。 能够使世界市场占有率第一位的位置我们能够保持 。 要保持这个第一位地位的位置 ， 我想对目前的锂离子电池的工作我们不能放松 ， 就是有很多创新的工作、创新的成果我们要往产业化走 。
日本人Kanno(菅野)我很佩服他 ， 他一直坚持固体电解质一直没放 ， 我觉得日本的这一点我们是值得学习的 。 我们的固态电池研究工作从锂离子电池开始就基本上都放掉了、停掉了 ， 但是现在 ， 只是现在我们又回过头来重新去做 。 我觉得重新去做也不晚 ， 我们还可以 ， 实际上还可以赶得上 ， 从目前的趋势来看我们还是有优势 。 所以锂电池的工作 ， 无论是锂电池也好、固态电池也好、还是液体电解质电池都是应该是有很多工作要鼓励创新的 。 除了这个以外 ， 其他电池一定要做 ， 比方说钠离子电池 ， 你别看现在大家做锂离子电池都是信心满满 ， 但是全世界开的车都用锂离子电池的话 ， 实际上锂是不够的 。 昨天米歇尔·阿芒德也给了一个数据 ， 就是说全世界10%的电动汽车都用电池来开的话 ， 它大概需要多少电池 ？60多亿吨还是多少 ， 量是相当大的 。 这样的情况下 ， 一定要发展像钠离子电池这一类资源比较丰富的电池 。 另外铝离子电池、镁离子电池或者是锌离子电池这些实际上也应该做的 ， 特别是有些工作是我们有优势 ， 是我们在先的 。 钠离子电池是我们有优势 ， 第一辆低速电动车是我们演示的 ， 第一个100千瓦的电站是我们演示的 ， 然后就像锌离子电池的专利 ， 人家也承认是中国的首先的专利 。 现在我们正在做锂的或者镁的固态电池 ， 我觉得这些东西的话大家都是从头做起 ， 我觉得是我们只要抓住时机能够不放弃 ， 应该说是有机会走到世界前头的 。 氢氧燃料电池不是电池 ， 它实际上是个发电装置 。 就是说你有了氢了 ， 我通过它加上氧我可以发电、产生电 ， 它是个发电装置 ， 不是电池 。 但是氢氧燃料电池我们一定要研究 。 氢它没有矿 ， 它不像锂 ， 锂有锂矿 。 中国的这个锂的资源虽然是没有南美洲那么多 ， 但是我们还算是锂资源比较丰富的国家 ， 但是氢你没有 。 你将来氢从哪儿来？有人说你电解水制氢呢？那当然是可以电解水制氢 ， 大家都可以电解水制氢 ， 但是电解水制氢要什么？要电 。 你有了电 ， 以电解水制氢 ， 然后氢你再把它装瓶也好 ， 把它液化 ， 最后你再把氢又用氢氧燃料电池去发电 。 就是说开始是电 ， 最后还是电 ， 你都是用这电去开车 。 如果说能够解决太阳能光解水制氢这个问题 ， 那么将来我们氢氧燃料电池的确是大有希望 。 氢氧燃料电池我们要研究 ， 但是要大发展 ， 就是说它要去取代锂离子电池的这个地位 ， 不是近期的事情 。


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