中国电动汽车电池技术研发与市场现状

6．原料充足：铝是地球上含量最丰富的金属元素，价格低。全球铝的工业储量超过250亿吨，可满足汽车工业电动车动力电池的需求。

铝空气电池研究的核心技术包括：铝合金电极的制备，阳极腐蚀与钝化的研究；空气扩散电极的制备及氧还原催化材料的研究；电解液的制备与处理系统研究，抑制阳极腐蚀，减少极化，提高电池效率；电解液循环系统、空气流通保障系统和电池组热管理系统；采用机械式充电，合金阳极放电后机械更换新阳极，放电产物和电解液集中再生处理，循环使用。

据唐有根介绍，中南大学与中国至德集团已推出电动车铝空气电池，能量密度达到350Wh/Kg以上，电池实现了集成化，容量达到5000Ah以上，可进入市场商用。

铝空气电池的实际应用成本包括：铝空气电池消耗1kg铝可以产生3.6~4.8度直流电，相当于1.5~2.0升柴油的驱驶能量。还原1kg铝要消耗12度电，电网低谷电成本约12x0.30=3.6元，铝还原前后物流成本0.3元/1kg，还原设备折旧和操作费用0.3元/1kg，总成本4.2元。替代1升柴油的成本约2.1~3.1元，降低50%以上。

锌空气电池

博信电池已开发的锌空气电池功率密度为101.4W/kg，目前电力燃料电池为90.9W/kg，前者高出后者11.6%；锌空气电池能量密度为218.4Wh/kg，电力燃料电池为197.7Wh/kg，前者高出后者10.5%。

锌空气电池具有低碳、减排的特点：3.5吨锌燃料的能量约与1吨柴油的相当，2145Kwh网电可生产1吨锌燃料。2010年，中国将消耗柴油1.4亿吨，汽油消耗0.63亿吨。如其中的50%用锌燃料取代，可以减排317850000 吨CO2，11390000吨CO，1680000吨HC，1140500吨NOx。

杨德谦在分析铝/镁空气电池、氢氧燃料电池、锂空气电池时指出，铝/镁空气电池必须解决下列两个难题才有希望用于电动车：功率密度要提高5倍；消除铝/镁再循环的污染，并大幅降低材料制备过程中所用的能耗。

氢氧燃料电池存在着下述问题，氢的电解生产耗能过高；氢的车辆输送量少且危险，如用管道输送，渗漏可达40%；车上储氢罐中的氢目前只占罐体质量的3~5%；现在还找不到真正能取代铂的催化剂。

例如，梅赛德斯-奔驰Citaro氢氧燃料电池车百公里消耗17.0氢气，电解每公斤燃料耗电64~72kWh，换算为百公里耗电1091~1227kWh。因此，需要大幅降低制氢的能耗。

以上问题解决之前，氢氧燃料电池似乎不可能实现商业化应用。另外，美、加两国已经停止车用氢氧燃料电池的研发。

锂空气电池目前尚处于初期阶段的研究，需解决的问题包括：防止使用两种电解液的隔膜慢性渗漏；提高有机电解液的可使用温度；找到可取代目前使用的金和白金触媒剂；更换锂燃料时，如何防止水气侵入引起爆炸；如何循环未用完的锂和氢氧化锂；如何降低循环氢氧化锂的能耗。

综上所述，他认为，锌空气电池不是最好的电池，但却是最现实可用的电池。