科技部加速固态电池发展,科技部加速固态电池发展的措施

0 2024-08-31 00:17:14

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于科技部加速固态电池发展的问题,于是小编就整理了2个相关介绍科技部加速固态电池发展的解答,让我们一起看看吧。

锂电池好还是燃料电池好,谁会最终成为新能源汽车的动力?

首先,从行业发展现状看,锂电池已经经过多年市场检验,大量应用在纯电动车上,而且随着电池密度的不断升高,续航里程也大幅提升,这也就要求电池性能越高,从规模应用来看,目前市场锂电池占据优势。

科技部加速固态电池发展,科技部加速固态电池发展的措施

然后,从能源战略来看。锂电池相应的基础设施只是充电桩,电能在我国已经不存在制约,而充电桩投资较小,不受环境的影响;燃料电池则需要配套制氢和加氢技术的限制,就拿单个加氢站建设看,投资往往在几百万。

最后,我们从技术来看,氢燃料电池还不成熟。所有国家氢燃料电池仍然处于研发前期阶段,虽然有很多像丰田、现代等企业推出了燃料电池车,但是技术普及是需要时间的。

最后,就是氢燃料电池肯定是环保的,对环境的污染较小,而锂电池报废对环境污染很大,而且现在也没有形成统一的规范和流程。

谢谢邀请,锂电池、燃料电池虽然都叫做电池但完全不是一个概念,简单的理解锂电池可以直接作为新能源汽车的储能电池,而燃料电池并不是储能电池,应用在车上之后仍旧需要锂电池或其他类型电池作为储能,具体区别如下:

三元锂电池是小型乘用新能源汽车使用的动力电池,使用锂电池的车肯定是要用电才能驱动的,否则只是一个空壳。这类车使用的电则来自火电、风电、水电、光伏、核能等等模式发电带来的电能。

燃料电池的概念则不同,所谓燃料电池特指【化学发电器】本身是不储能的,所以这类汽车首先要有这台化学发电器,其次仍要有储能电池。大力推行燃料电池的日系车一般用镍氢储能电池,但这种电池记忆效应严重成本也较高已经是很落后的电池,所以近期的一些日系燃料电池汽车也改用三元锂电池作为储能电池,那么这种结构的如何获得电能呢?

燃料电池汽车的电能来自化学反应,这类车还有若干储氢罐,车辆的能源来自以燃料电池(化学发电器)通过与液态氢的化学反应获得电能,之后将电能充入锂电池组,再由电能供应电机驱动车辆行驶。

看明白之后这两类车的本质区别就很简单了,锂电池汽车的电来自各种类型的发电站,而燃料电池汽车的电来自车辆本身。一个依靠外力、一个依靠自给自足,谁更环保、更符合新能源汽车定位?

如果这样简单的理解可能傻子都会绝对燃料电池汽车更环保,但要搞清楚这种汽车想要通过【化学反应发电】的前提是必须有【氢】,氢能不是可以自然获取的能源,获取氢能再用氢能驱动汽车,这是个巨大的浪费。

制氢的方式有:电解水制氢、石油热裂合成气、天然气制氢、水煤气法制氢,这几种方式里除了电解水看似环保,其他三种用作制氢的能源貌似可以直接做燃料使用,所以没有必要用这些能源制造氢再去驱动汽车,一定要这样做的话那是喜欢脱裤子放屁。

而电解水获得一公斤氢气理论值需要39.7度电,实际算上转化损耗需要接近60度电,之后把制造好的氢用在燃料电池汽车上通过化学法电器转化还会有一次损耗。这个问题看明白之后再看真实续航能力,有本田的Clarity这台车为例,储氢罐的容量为5KG高压氢气,获得这五公斤的氢实际需要消耗300度左右的电能,这样就很好判断哪种类型的车更有意义了:

以300度电的消耗可以驱动这台氢燃料电池汽车跑出600公里的里程

把这300度电给一台锂电池汽车使用,纯电续航工况法计算在400公里的汽车电池容量在60度左右,简单的算术:300÷60=5、5X400=2000(公里)

锂空气电池,可能的终极方案。

电动汽车以其结构简单,动力充沛,节能环保(有争议)被各汽车企业追捧,但里程焦虑问题,充电问题,电池后处理问题是目前绝对无法回避的问题。

那电动汽车的电池问题,出路在何方呢?根据国家相关部门提供的信息,锂空气电池可能是终极方案,当然氢燃料电池是另外一个路径,完全不同于锂空气电池。

目前电动汽车电池的能量密度方面,特斯拉的最高,在170瓦每公斤,什么概念呢?粗略估算,电池能量密度必须达到300瓦每公斤后,按照每辆车30~40度电能存储能力,电车的车重基本相当于燃油车。但30~40度电的行驶里程远远不及燃油车的行驶里程。

预计2025~2030年左右,锂空气电池技术基本能达到产业化水平,能量密度在700瓦每公斤。这样和燃油车同样的车重,行驶里程相当。什么是锂空气电池呢?锂空气电池是一种用锂作负极,以空气中的氧气作为正极反应物的电池。锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度,因为其阴极(以多孔碳为主)很轻,且氧气从环境中获取而不用保存在电池里。

放电过程:负极的锂释放电子后成为锂阳离子(Li+),Li+穿过电解质材料,在正极与氧气、以及从外电路流过来的电子结合生成氧化锂(Li2O)或者过氧化锂(Li2O2),并留在正极。锂空气电池的开路电压为2.91 V。

很遗憾,这个技术又是日本领先,我们国家在国家自然科学基金委、科技部和中科院等的大力支持下,中国科学院长春应化所也在全力研发。小编倒是愿意等到2025,买一台可以行驶800公里,车重在2吨以下的电动汽车。


谢邀。

先说一下我的身份,首先我是一个锂电池汽车的用户,车子已经开了两年4万公里。其次,我是一个注册安全工程师。所以我就从这两个身份方面进行一个反馈。

锂电池汽车使用两年之后,给我的感觉还是比较不错的。说实话,两年前的车子,无论是续航还是价格,都不让人满意。甚至现在市场上那些高续航的汽车,让我蠢蠢欲动。但是非常低的使用成本我是很满意的。当然我知道未来几年锂电池汽车价格还会大幅下降,所以暂时也没有换车的准备。两款车现在来对比的话,锂电池汽车充电很方便,而燃料电池汽车想搭建一套系统,其实是非常难的。两者在能源上最大的区别就在于系统性的支持。

具体来讲,就是搭建一个随时都可以充电或者是加气的系统。锂电池汽车大部分是支持家用充电,也就是家用电源,直接就能够充电。这件事本身给构建系统带来的成本压力非常小。以我为例 ,家里车买了两年,但几乎没有在外面充过电。都是在家楼下的充电桩。由于充电桩是我自己的(有车位),所以成本非常非常的低。每天上下班开车的成本只有坐地铁的一半。

反观搭建一套氢气作为能源的汽车充气系统,其实是非常困难的。想象中氢气的获得,只取非常方便,但是很可惜,氢气属于甲类爆炸品,很容易就构成重大危险源。在城市中间分布,其危险性还是要考虑到。以国内的重大危险源判定标准来看,汽油达到5000吨构成重大危险源,而清洗构成重大危险源,只需要十吨。

其实汽油车的全套加油系统能够建设到今天这么好用了几十年的时间。说真的,不是很容易的事情。而充电系统的搭建非常的简单,成本也非常低。如果地方政府现在直接改变地方的城市汽车停车费收费标准,要求收费停车场配建10%的充电桩。我相信不出五年就能完成社会化的充电系统。

最后我重申一下我的立场。如果你现在在一个限号的城市,而且能有固定的车位(长租)一辆电动汽车非常适合你。如果你现在的城市并不限号,我觉得可以再等几年。

新能源汽车真的可以代替传统燃油汽车吗?

燃油车被替代,这是历史发展的趋势,化石能源迟早会耗尽。但大的趋势不表示马上会实现,就目前新能源发展情况来看,属电动车发展最快,但也有很多问题,其中主要原因就是电池密度不高,如果电池领域没有新的突破,个人觉得要替代燃油车很难很难,毕竟跑不远,大家都担心。而且目前电池更换成本太高,停车充电的地方也不配套。

理论上来说,这是汽车发展的一个必然趋势,毕竟石油是不可再生资源,或者说它的再生需要的时间太过久远,可以简单粗暴地理解为就是不能再生的,就像一块肥皂,它就那么大,越用越小,用完就没了。

其次,现在环保课题是全球各国都要面临的一个大问题,传统的燃油车型因为尾气排放过多,对于目前的大气环境产生了不可逆的破坏,所以急需一种新能源车型来代替传统的燃油车。新能源汽车其实不单单是电动汽车,还有其他类型的,只不过是目前电动汽车成了世界各国政府公认的最佳解决方法。理论上来说,电能的生产是无穷无尽,虽然目前火力发电仍旧是最广泛也是制约条件最小的发电模式,不过,现在无论是国内还是国外,政府已经开始有意识地把风力发电,水力发电,太阳能发电,以及核能发电作为未来首要的发展方向。

其实理论上来说,烧水的汽车最环保,通过电解水产生氢气和氧气,然后氢气和氧气燃烧有变成水,基本没有其他废弃物的产生,应该是最环保的汽车能源解决方案,小编在上初中的时候,物理老师给我们讲过一篇报道,说的就是国内有个人,也算很有钱了,资产上千万,因为一个赌约,屹然从一个门外汉苦心研究,花光了所有积蓄,变成了物理专家,他成功研究出了烧水的汽车,并且还获得了国家专利,当时觉得这个人好牛掰,不过后来在网上查不到他和烧水汽车的任何信息,可能他的烧水汽车触动了某些利益集团的根本利益,所以很有可能被封杀了,要知道小编上初中那会儿,也就0405年左右,那时候油价多少钱,现在油价多少钱,这不仅让我想起了那个物理天才——特斯拉~~

(奔驰烧水汽车概念车)

当然,如果像《钢铁侠》电影里,通过制造一台小核反应堆来给汽车提供动力,理论上也是可行的,只不过目前的技术达不到,就算达到了,也不可能大规模应用。

所以,电动汽车就被作为了最佳选择,就像《数码宝贝》里面说的那样,它就是“被选召的孩子”!可是,说白了电动汽车也不算新能源,早在内燃机被发明那会儿,就有靠电力驱动的汽车了,只不过也是受制于续航能力,就跟双离合变速箱一样,并不是什么新鲜玩意儿,也是很早就有了,只不过受制于技术发展,没有大规模被应用罢了。可是看看现在,几十年甚至上百年过去了,电视续航能力依旧是制约电动汽车大规模普及的最大障碍(世界上公认的第一辆电动汽车是由法国工程师古斯塔夫·特鲁夫在1881年发明的,它是一辆以铅酸电池为动力的三轮车)。

也就是说,如果电池续航能力得不到突破性发展,想要完全取代传统燃油汽车,绝非可能。目前油电混合应该是最好的解决方案,只不过因为国家对此车型一没有政府补贴,二没有牌照特殊待遇(上绿牌不限号),所以自主车企把主要精力都投入在了纯电动和插电混合这两个领域。


通过世界各国以及各大车企相继公布了停售燃油车的时间表来看,电动车作为新能源的最佳解决方案来取代燃油汽车这个趋势已经是注定不可逆转的了,只不过现在还不是真正入手新能源汽车的最佳时机~~


到此,以上就是小编对于科技部加速固态电池发展的问题就介绍到这了,希望介绍关于科技部加速固态电池发展的2点解答对大家有用。

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