隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，越來越多的家庭秉承著環(huán)保和節(jié)約成本的理念選擇電動(dòng)汽車出行。每當(dāng)談及未來汽車行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，“低碳環(huán)?！边@一話題仍舊是焦點(diǎn)所在。

目前，眾多車企已將可持續(xù)發(fā)展作為重要的戰(zhàn)略支點(diǎn)，其主要目的是為了減少資源消耗、降低廢棄物排放。這不僅有利于節(jié)約社會(huì)資源，還能降低企業(yè)成本和環(huán)境處理成本，是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境利益的結(jié)合，其重要性不言而喻。

如今，越來越多資金和新技術(shù)逐漸進(jìn)入電動(dòng)汽車制造行業(yè)，不斷助力行業(yè)的“健康”發(fā)展。但短時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)汽車是否為環(huán)保真正的正解，仍然引發(fā)關(guān)注。

過度排放引發(fā)環(huán)境危機(jī)

可以說，汽車是一個(gè)流動(dòng)的污染源。隨著汽車數(shù)量越來越多、使用范圍越來越廣，它對(duì)環(huán)境的負(fù)面效應(yīng)也越來越大。汽車尾氣中含有上百種不同的化合物，主要污染物為碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含鉛化合物、苯并芘及固體顆粒物等。據(jù)研究表明，一輛轎車一年排出的有害廢氣比自身重量大3倍。

從下圖可以看出，運(yùn)輸業(yè)是地球溫室氣體排放的主要貢獻(xiàn)者。全球二氧化碳（CO₂）排放量的近乎一半都來自于公路運(yùn)輸。

傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的尾氣排放，包含了大量對(duì)環(huán)境不友好的化學(xué)物質(zhì)，包括：

? 二氧化碳（CO₂）

?氮氧化物（NO_X）

?顆粒物（PM10）

?臭氧（O₃）

電池技術(shù)賦能綠色低碳

1970年歐洲頒布第一個(gè)乘用車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)以來，各個(gè)國(guó)家和機(jī)構(gòu)推出了很多舉措來限制尾氣排放。1992年，歐洲1號(hào)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，要求汽油車安裝催化轉(zhuǎn)換器以減少一氧化碳的排放，一直到我們現(xiàn)在采用歐6標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)內(nèi)采用國(guó)6標(biāo)準(zhǔn)），以此確保污染物排放比1992年減少96%左右。

幸運(yùn)的是，隨著技術(shù)的進(jìn)步，電動(dòng)汽車在節(jié)能環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)愈加凸顯。

據(jù)研究統(tǒng)計(jì)，從乘用車的整個(gè)生命周期來看，使用電動(dòng)汽車可以減少約37%的溫室氣體（GHG）排放，其中的運(yùn)營(yíng)排放則減少了75%。由下圖可以看出，與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車相比，除了車身生產(chǎn)和電池生產(chǎn)兩個(gè)環(huán)節(jié)外，電動(dòng)汽車在其他環(huán)節(jié)的溫室氣體排放都有很大程度的減少。

目前，隨著電池技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，許多創(chuàng)新突破和應(yīng)用即將到來，人們擁有和使用零排放的電動(dòng)車輛將變得更加容易。不妨設(shè)想一下，在不久的將來，電池組只需幾分鐘的充電，就可以提供超過500公里甚至更遠(yuǎn)的續(xù)航能力，從而使阻礙電動(dòng)汽車發(fā)展的“續(xù)航焦慮”和“漫長(zhǎng)的充電時(shí)間”很快成為過去。

研發(fā)聚焦

令人興奮的研究和進(jìn)展

讓我們來看看有關(guān)電池技術(shù)前沿的一些令人興奮的研究和進(jìn)展。

車身即電池

歐洲的查爾姆斯理工大學(xué)一直專注于一項(xiàng)新的研究，該研究旨在使用新的汽車結(jié)構(gòu)組件作為未來電池的組成部分，也就是說車即電池，這無疑將大大減輕車輛的整體重量，使其變得更輕，更節(jié)能。這種新型電池材料使用碳纖維作為負(fù)極，而正極是磷酸鐵鋰，電動(dòng)汽車用這些非常堅(jiān)硬的部件作為車身結(jié)構(gòu)是很好的選擇。

碳納米管電極

美國(guó)的納瓦科技（NAWA Technologies）公司正在開發(fā)一種獨(dú)特的電極材料并將其產(chǎn)業(yè)化，該材料結(jié)合了最好的納米和綠色技術(shù)：超快速碳電池。這種技術(shù)將改變我們所知的電池定義，它利用垂直排列的碳納米管，使電池功率比目前的電池組提高10倍。它還可以將能量?jī)?chǔ)存效率提高三倍，并將電池的生命周期延長(zhǎng)五倍。據(jù)說，這種即將量產(chǎn)的電池可以在5分鐘內(nèi)，充電到80%的電量。

不含鈷的電池

美國(guó)的德克薩斯大學(xué)正在研究一種不使用鈷作為陰極的鋰離子電池，它使用高達(dá)89%的鎳以及鋁和錳。鈷是一種罕見的而且昂貴的金屬，開采和制造都對(duì)環(huán)境有害。國(guó)內(nèi)的蜂巢能源SVOLT公司正在為電動(dòng)車市場(chǎng)制造無鈷電池，他們旨在提供更高能量密度的電池，使車輛的單次充電續(xù)航能力可達(dá)800公里左右。

硅陽極電池

為了尋找治療鋰離子電池中不穩(wěn)定的硅的方法，東芬蘭大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種方法來生產(chǎn)一種混合陽極，它使用介孔硅微粒子和碳納米管。希望能夠取代石墨作為陽極，并以容量為10倍的硅來取代它，這將大大的提高電池性能。最重要的是，這種硅的來源于大麥殼灰，對(duì)環(huán)境友好，不造成污染。

從海水和沙子中提取電池材料

IBM研究機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)了一種新的電池化學(xué)成分，它不含重金屬，并且可以超過鋰離子電池的性能，更為樂觀的是這些材料是從海水中提取的，這種電池不但充電更快，而且制造成本更低，并能存儲(chǔ)更高的能量。加州大學(xué)河濱分校的研究人員正在研究使用沙子來制造純硅的電池技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)比目前基于石墨的鋰離子電池好三倍的性能。這種新的純硅材料還可以提供更長(zhǎng)的電池壽命。

固態(tài)電池

固態(tài)電池顧名思義指的是由緊密壓縮的硬質(zhì)材料制成的電池，而不是構(gòu)成典型鋰電池的略帶粘性的濕潤(rùn)材料。最近，包括豐田和Solid Power在內(nèi)的諸多公司的科學(xué)家們正在創(chuàng)新一種固態(tài)電池，它使用硫化物超離子導(dǎo)體，以獲得更好的電池性能。據(jù)報(bào)道，這種電池可以在超級(jí)電容水平上運(yùn)行，只需7分鐘就能充滿電。此外，固態(tài)電池提供了極好的熱穩(wěn)定性，相對(duì)于目前的鋰電池使用起來更為安全。

鋅-空氣電池

悉尼大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種制造鋅-空氣電池的方法，其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前的電池。鋅-空氣電池比鋰離子電池性能更為優(yōu)越，也更為安全。目前，鋅-空氣電池發(fā)展的挑戰(zhàn)在于成本，但科學(xué)家已經(jīng)找到了一種使用更便宜的替代品的方法。因此，更便宜、更安全的電池可能很快就會(huì)出現(xiàn)在市場(chǎng)上。

除此之外，電池技術(shù)創(chuàng)新還包括雷登雙碳技術(shù)，該技術(shù)使電池的使用壽命更長(zhǎng)，充電速度也可以提高到原來的20倍，更為難能可貴的是其可以使用生產(chǎn)鋰電池相同工廠進(jìn)行生產(chǎn)。另外，石墨烯電池技術(shù)、鋁空氣電池技術(shù)都在不斷的實(shí)現(xiàn)突破，在實(shí)現(xiàn)降低成本和重量、快速充電的同時(shí)，電池的效率和壽命都獲得極大的提高。

電池技術(shù)在不斷獲得令人興奮的創(chuàng)新和進(jìn)展，隨著其性能的提升以及對(duì)更為經(jīng)濟(jì)和環(huán)保材料的應(yīng)用，電動(dòng)汽車“在短短幾分鐘內(nèi)完成充電，然后續(xù)航近千公里”的夢(mèng)想將在不遠(yuǎn)的未來成為現(xiàn)實(shí)。而這些將為世界的綠色可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響！