革命:锂电池技术可能改变世界

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革命:锂电池技术可能改变世界

行者武松 2018-03-06 11:18:00 浏览366
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锂电池未来不只是驱动你的手机,可能会重塑全球能源的未来。

我们总是会很频繁的在媒体上看到锂电池技术领域里的最新研究成果。虽然这些锂电池新技术可能暂时还无法实现大规模应用,但在研究人员的不懈努力之下,技术突破和商业应用之间的距离正在逐渐缩小。一直以来,科学家和工程师都相信电池能够改变世界。我们的日常生活也离不开电池,电池正在扮演着越来越重要的角色。电池不仅仅只是我们日常生活中的小工具,更是能够照亮我们整个世界的重要资源。

锂电池发展前景

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锂的原子序数是3,这意味着它有三个质子,是最轻的碱金属元素,这让它成为已知材料中最适合用来制备可移动电池正极的材料。当然,除了锂,锂电池中还包括磷酸铁、锰、石墨、钛酸盐等其他金属和非金属材料。和更早的镍电池相比,锂电池更小、更轻、能量密度更高,用了不到15年时间就替代镍电池,成为当下主流的电子设备电池技术。可以说,锂电池是智能手机、可穿戴设备、笔记本电脑等中小型电子设备之所以能够迅速发展的关键因素。

但其也存在不少问题,最主要的是发热。锂电池充电和放电的过程中,在高密度的空间内部会产生大量的热量。因此,锂离子电池技术并没有停滞不前,基本上每年都能提高5%的能量密度,并且每年都能降低8%的成本。目前科学家对硅阳极电池、锂空气电池、固态电池以及锂电容器的研究,其实也都是在为进一步提高锂离子电池的性能而做的努力。

锂电池未来之路

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由于发展中国家智能手机市场的持续扩大,对锂电池需求量在不断增大。另外,随着穿戴设备和智能手表的发展也将有助于锂电池需求的增长,在未来汽车和可再生能源这一新兴市场也能进一步扩大,这也意味着高新科技市场对锂电池的需求也会增大。

电动和混合动力汽车需要大量的锂离子电池,并有望成为对锂需求增长量最快的市场之一。虽然目前而言,锂电池在电动汽车领域上的应用并不是那么完美,但全球主要的几个汽车制造巨头都已推出了至少一款电动汽车。而且对汽车尾气排放管制的日趋严格以及人们对社会环保意识的日渐增长,都在无形中刺激着这一新兴市场的需求。

挑战和机遇

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一个由电池驱动的、电气化的世界也有其自身风险。电池影响力日益增加是价格不断下降的结果。和电池业大力推崇的太阳能板一样,电池必须和根深蒂固的主流能源、活塞式发动机、发电厂汽轮机及其他与此相关的基础设施进行竞争。同时,和太阳能板一样,近年来,电池的成本出现了显著下降。而随着厂商扩大生产规模、调整融资、提高效率,这一趋势仍将持续。勒克斯研究公司称,到2025年,电动汽车中的电池成本将降低至每千瓦时172美元。

还有一部分像俄罗斯这样的国家认为石油是他们创造财富的源泉,新能源的研发将触及他们的利益。南美有大量的国家生产锂,因此被称为“锂三角”。而一旦这个锂三角控制了这种资源的话,就可能会像中东一样积聚很强大的经济和政治力量。

令人感到欣慰的是在2025年之前,对锂电池的需求量会基本保持每年20%的增幅,所以其价格也有望相应的上升。行业顾问Navigant公司预计,到2024年将达到160亿美元。虽然这种激增的需求量也将给生产商带来一定的压力,但是他们同样能够在行业中获得新的机遇。

如果电池真能占据支配地位的话,没人清楚锂电池技术最终是否会成为主角。不过有一点毋庸置疑,那就是能源的未来在于我们如何储存它。


原文发布时间:2015-12-12 13:51
本文作者:星星
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