关于丰田新款镁电池的真相

一如既往,语境很重要

在普通电动汽车一次充电能够行驶 500 英里之前,我们需要比今天使用的锂离子电池组更好的电池。上周,当丰田汽车告诉媒体它正在研发一种镁基电动汽车电池,该电池有望超越甚至取代锂离子电池时,这一消息传遍了互联网。但任何倾向于将镁称为“新锂”的人都需要牢记几件重要的事情。

第一:我们对这个项目知之甚少,除了它是一项基础研究——一个处于极早期阶段的实验室项目。到目前为止,博客圈将其称为“硫化镁”和“硫酸镁”,这两个略有不同的短语可能指代各种完全不同的电池系统。一位从事类似研究的电池研究人员告诉我,无法确切知道丰田汽车所说的电池类型。该项目的首席科学家 Masaki Matsui 表示,他唯一能说的是,电池的载流子是镁(Mg2+)。

第二:世界上几乎所有大型汽车制造商、电池制造商、国家实验室和大学材料科学系都有一个由博士组成的团队,他们的生活就是测试无数种元素组合,以期制造出更好的电池。为什么丰田汽车会开始谈论这个特别的项目——它承认该项目至少还有九年才能产生任何有用的东西?也许没有更大的战略。但考虑到时机:前两周,通用汽车和 LG Chem 共同宣布获得了来自阿贡国家实验室一项有前景的新锂离子电池技术的授权。通用汽车和日产汽车已经推出了由锂离子电池驱动的电动汽车。在 CES 上,福特终于公布了其长期承诺的电池电动福特 Focus,它也将使用锂离子电池。上周一在底特律汽车展上,福特的部分亮点是宣布将制造 C-MAX MPV 的插电式混合动力和混合动力版本。这两款车——实际上,从 2012 年开始福特生产的任何类型的电动汽车都将使用锂离子电池。与此同时,丰田汽车在锂离子动力电动汽车的开发方面落后了。普锐斯插电式版本将于明年开始缓慢推出,使用锂离子电池,但续航里程仅为 12 英里,且速度低于 60 英里/小时。丰田汽车在批评锂离子电池方面也有悠久的历史,旨在质疑通用汽车、日产汽车等公司的电动汽车的价值。通过暗示“下一件大事”以及声称即使是理论上能量容量最大的锂离子电池“仍然不足以制造出未来插电式、电动和混合动力电动汽车所必需的真正有竞争力的电池”,正如丰田汽车的 Jeffrey Makarewicz 上周告诉彭博社的那样,削弱锂离子技术符合丰田汽车的竞争利益。

第三:每当我们听到丰田汽车抱怨锂离子技术的现状时,都要记住,丰田汽车在过去几年里确实已经建立了一个广泛的锂离子电池供应链。他们的主要电池合作伙伴是松下,该公司于 2008 年收购了三洋(世界上最大的锂离子电池制造商)。去年一月,丰田集团的贸易部门丰田通商宣布与澳大利亚公司 Orocobre 达成协议,从阿根廷北部的一个盐滩提取锂。十二月,丰田汽车宣布将采用其新合作伙伴特斯拉汽车公司将笔记本电脑锂离子电池集成到汽车电池组的方法。这很有意思,因为丰田汽车的松下供应商明年将发布一款笔记本电脑电池尺寸的锂离子电池,该电池使用硅基负极,与同类现有电池相比,能量密度提高了 30%。

第四:同样,的确,一辆一次充电能够行驶 500 英里的高速公路里程的纯电动汽车可能需要超越锂离子电池的技术飞跃。那会是什么电池呢?无法说。但超越锂离子并不一定意味着超越。今天研究的许多最先进的电池概念实际上仍然基于锂——它们只是运行方式与我们称之为“锂离子”的可充电锂电池类型不同。例如,锂-空气电池在理论上可以媲美汽油的有效能量密度。甚至丰田汽车也在研发这些。

《瓶装闪电》是 PopSci 高级编辑 Seth Fletcher 的博客系列,也是《瓶装闪电:超级电池、电动汽车和新的锂经济》一书的作者,该书将于 2011 年 5 月由 Hill & Wang/Farrar, Straus & Giroux 出版。这本书讲述了锂、可充电锂电池以及它所促成(或将促成)的技术变革——无线革命;蓬勃发展的电动汽车复兴;清洁能源的普及。预计将发布关于远期电池技术的实验室研究;关于汽车电气化加速的报告;关于新兴美国电动汽车电池行业及其在日本、韩国和中国庞大且根深蒂固的竞争对手的最新动态;关于锂和其他所谓的“技术金属”的采矿;以及偶尔关注能够引导这一新兴行业走向的政治和经济压力。Seth 还将在 Twitter _ 上发布关于这些和其他主题的即兴观察。

 

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