【原】突破电动汽车技术瓶颈：比锂电更好的动力电池有哪些？

无论是业内人士还是普通消费者，在面对新能源汽车的时候，总会对续航里程能力有所忌惮，现如今阻碍电动汽车进一步普及的就是电池的技术瓶颈。在新一代颠覆性的电池技术量产之前，恐怕10年内的主流车型都会以锂离子电池为核心储能装置。而另一方面，无数的独立研究机构、各大主机厂，甚至有石油巨头都在投入到新一代电池技术的研发竞赛中来。那么除了常规锂离子电池之外，未来几年里，将有哪些电池技术有可能成为主流选择呢？

氧化还原流：Reduction-Oxidation Flow

简单理解：电能被分别以阳离子和阴离子的形式分别储存在两种相互隔离的电解液当中，两种电解液需要独立储存在两个电解液容器当中，当需要放电时，电解液流经电极板，阴阳离子就会穿过电极板而产生电流，充电过程就是个反向给阴阳极电解液注入电离子的过程，当需要更快速充电时，可以直接替换电解液实现类似加注汽油一样的快速充电。（汽车电瓶用的12V铅酸电池的原理跟这个非常类似，但有本质区别。）

技术瓶颈：目前这种电解液的能量密度还比较低，所以需要非常庞大的电解液容器。

技术代表：欧洲弹丸小国列支敦士登有一家名为NanoFlowcell的公司正在专攻这一技术流派，他们对外宣称已经设计制造出利用两组42加仑体积的电解液箱就可以在市区正常行使14小时的原型车。另外一家由麻省理工大学研究员创办的创业公司24M应用类似的思路，制造出了半固态锂离子电池，一定程度上摆脱了电解液是液态难以储存的烦恼。
固态锂离子电池：Solid-State Lithium-Ion

简单理解：固态的陶瓷电解质取代了液态的锂离子电解质，这样一来电池的安全系数大增，因为陶瓷电解质不会燃烧，也不会因为长时间使用而化学性质不稳定，最让人眼前一亮的突破还是相比锂离子电解质翻倍的能量密度。因为固态的陶瓷电解质可以允许锂以纯金属的性质存在于负极，这样大大增加电力储存能力，与此同时由于这种电池有一个很有趣的特性是越热性能越好，所以完全不需要冷却装置，这也大大降低了电池组的设计难度。

技术瓶颈：目前研究人员采用的陶瓷电解质本身的密度太大，相同体积下要比液态电解质重5倍，同时陶瓷本身很脆，如果做成薄片式电极板，则需重点考虑抗震性。与此同时低温同样会严重影响这种电池的性能，这一点倒是跟所有锂离子电池雷同。

技术代表：英国著名的黑科技吸尘器制造商戴森公司，已经被英国政府授权研发新一代电动汽车电池技术。戴森在2015年收购了此前研发固态电池的创业公司Sakti3，希望能够节约一些时间成本，然而Sakti3公司使用的薄膜生产工艺并不适合在汽车上应用（主要还是又薄又脆造成的易碎），所以戴森公司还需要攻克更新的工艺问题。与此同时日本坂本集团也正在尝试利用高密度粉末成型技术来制造汽车用固态电池所需的坚固陶瓷材料。

金属-空气电池：Metal-Air

简单理解：这可曾经是2015年红极一时的产业热门。一半电池属性、一半燃料电池属性，这种金属-空气电池使用的是空气和电池内部的的化学物质产生反应来产生电能。因为空气可以随时获取，这样就不需要在电池中储存含有氧元素的固态物质，这样一来就可以填入更多的锂元素来增加能量密度。所以这种电池相比传统锂离子电池的能量密度提升达到10倍。主流认可的主要是锂-空气电池和锌-空气电池。

技术瓶颈：如果是一次性电池，那么毫无疑问，这种技术具备碾压式的优势；然而要想将其制造成可以反复充电的电池，就是非常困难的事情了。由于电池内部的的金属化学物质会因为跟空气化学反应而慢慢变性，所以这种电池在充电几次之后就几乎失效了，所以反复充电的寿命问题亟待攻克。

技术代表：美国亚利桑那州一家名为Fluidic Energy的公司已经量产了可反复充电的锌-空气电池，然而仅限于在发展中国家用来充当供电不稳定的电网缓冲器。特斯拉公司虽然一直使用常规的18650锂离子电池，但是他们也拥有金属-空气电池的专利，但也是设想将其做成临时性的增程器，只有整车的动力电池组失效的时候才会起作用，并且使用寿命只有短短几次。

总结：

无论如何，虽然现在新能源汽车距离普及为时尚早，不过我们也能够看到越来越多的新能源车行驶在道路当中。而且越来越多的社会资本涌入新能源产业，相信这都对新电池技术的研发会起到一个推波助澜的作用，我相信不久的将来，随着新型电池的问世，人们一定会对电动汽车为代表的新能源汽车有一个全新的认识。