北京時間5月9日消息，據(jù)國外媒體報道， 豐田 北美研究所(TRINA)的工程師認(rèn)為他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了在充電電池中使用鎂的秘密。它將取代鋰成為手機(jī)和汽車等電池的一個更安全、更高能量的選擇。
電池原理
在充電電池中，鎂被認(rèn)為是鋰的一種潛在的替代物已經(jīng)有一段時間了。鋰在空氣中不穩(wěn)定且在暴露空氣中時會發(fā)生燃燒，所以為了使鋰電池更安全，需要減少鋰的用量并將鋰嵌入到石墨棒中。這減少了金屬的數(shù)量(減少密度)，從而限制了鋰離子電池可以存儲的電量。為了增加密度，工程師們在鋰和石墨的混合以及電池的形狀上下功夫，但這種平衡是棘手的。
另一方面，鎂在空氣中是穩(wěn)定的，且比鋰能夠存儲更多的能量。但麻煩的是，要在形成一個不降低鎂密度的電解質(zhì)的同時進(jìn)行電量的有效轉(zhuǎn)移已被證明是困難的——直到在氫燃料電池研究的一個發(fā)現(xiàn)改變了這一點。
豐田首席科學(xué)家和化學(xué)工程師莫塔蒂(Rana Mohtadi)聽到同事在討論開發(fā)鎂友好型電解質(zhì)的困難。她意識到她正在開發(fā)的儲氫材料可能有利于含鎂電池的開發(fā)。她隨之成立了一個團(tuán)隊，并且開始對其進(jìn)行測試。
豐田研究小組的負(fù)責(zé)人保羅(Paul Fanson)將這個發(fā)現(xiàn)歸因于TRINA研究人員的多樣性以及該機(jī)構(gòu)的協(xié)作文化。
這個團(tuán)隊已經(jīng)將這個發(fā)現(xiàn)以論文的形式發(fā)表于《應(yīng)用化學(xué)國際版》。他們希望豐田以外的其他研究人員能夠使用這個材料并加速實用鎂電池的開發(fā)。但在鎂電池用在我們的智能手機(jī)之前，仍有一段路要走，研究人員預(yù)計這些電池至少還需要20年才能成為主流。他們希望將這個發(fā)現(xiàn)公之于眾有助于加速開發(fā)。
電動車VS氫燃料車，誰將贏得未來?
在去年12月舉行的聯(lián)合國氣候變化大會上公布的《巴黎協(xié)定》表明，包括汽油和柴油在內(nèi)的發(fā)動機(jī)驅(qū)動的汽車將在未來的汽車市場逐漸失去地位。專家推測，根據(jù)這份2020年生效的《巴黎協(xié)定》所規(guī)定的全球溫室氣體排放的減少量，環(huán)保汽車市場的規(guī)模將會大幅增加。
兩種類型的環(huán)保汽車被認(rèn)為將會主導(dǎo)市場，它們是電動車和氫燃料汽車。這兩種類型的汽車都具有相同的有點：零排放。
由于比電動車和氫汽車用起來更便宜和更方便，混動車在今天的環(huán)保汽車市場占據(jù)主導(dǎo)地位。但很多人推測，在2021年開始收緊排放政策之后，汽車市場將很快轉(zhuǎn)向電動車和氫燃料汽車，這些汽車不會排放出二氧化碳。
根據(jù)國際會計和咨詢機(jī)構(gòu)畢馬威的數(shù)據(jù)，到2020年，全球4.6%的汽車(510萬輛)將會使用電力驅(qū)動。彭博新能源財經(jīng)預(yù)測，到2040年，電動車將占到全球汽車銷量的35%。另外根據(jù)韓國汽車研究所的數(shù)據(jù)，全球混動車的銷量四年來首次下降，同比下降11.6%(146萬輛)。
IHS：氫燃料汽車到2027年恐還不及市場的0.1%
由于擁有更短的加油時間和零排放，氫燃料電池技術(shù)被視為清潔動力的一個“兩全其美”的方法。問題是，這種車輛和氫配電系統(tǒng)都是造價昂貴的，所以這個領(lǐng)域迄今為止非常狹窄。只有三款氫能汽車在產(chǎn)——豐田Mirai，本田 Clarity和現(xiàn)代 ix35/Tucson——這個市場要達(dá)到有利可圖的水平可能至少還需要10年左右。
IHS Automotive預(yù)計到2027年，氫燃料汽車每年的銷量將超過7萬輛，雖然這意味著取得了距今以來的一個大幅度增長，但這個數(shù)字只占總的新車銷量的不到一千分之一。隨著歐洲汽車制造商進(jìn)入該領(lǐng)域，未來十年左右將會有超過14款氫能汽車被引進(jìn)。這也就是說，考慮到每個氫燃油泵需花費300萬美元，基礎(chǔ)設(shè)施將是一個挑戰(zhàn)，未來十年全球只有大約100個公開的氫氣站。
實際上，氫燃料電池汽車也并不是真正的廉價。Mirai的售價是5.75萬美元，而出租的價格是499美元/月，同時現(xiàn)代和本田的燃料電池汽車也在這個水平附近(盡管到目前為止，氫燃料還是免費提供的)。
此外，IHS Automotive表示，為了讓氫燃料電池的推廣更加環(huán)保，需要做兩件事情：更多的氫需要來自可再生能源，而不是來自于天然氣、液態(tài)碳?xì)浠衔锖兔旱?ldquo;布朗氫”;技術(shù)必須改進(jìn)，以便減少作為燃料電池催化劑的鉑的使用。汽車制造商和其他機(jī)構(gòu)正在研究這些問題，但I(xiàn)HS似乎認(rèn)為在很長的一段時間里都不會取得很大的進(jìn)步。(天寶)
