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想必已經(jīng)買了電動汽車的小伙伴們都知道，開車出遠(yuǎn)門最煩惱的是充電問題。各個廠商對此的解決方法都特別簡單，3條路：
然而無論是哪條技術(shù)路線，現(xiàn)在充電時間仍然要比燃油車加油時間長。這也是雖然現(xiàn)今主流電動汽車?yán)m(xù)航里程已經(jīng)達(dá)到了400-500公里，但很多人仍然覺得電動汽車“不夠自由”的原因。 今天我們就聊聊怎么解決這個問題。 肯定有人會說：“雖然充電速度上不去，但我們可以進(jìn)一步提高續(xù)航里程。等汽車?yán)m(xù)航里程達(dá)到了1000公里時，應(yīng)該就沒有人抱怨這個問題了?！?/p> 進(jìn)一步提升續(xù)航里程雖然沒問題，但以當(dāng)前的技術(shù)來說，達(dá)到一定程度后會有些“得不償失”。因為電池的重量就在這里，續(xù)航越高，帶的電池也就越重越大，總會達(dá)到一個極限。 而繼續(xù)增加電池密度的方法固然好，但也很難在短時間有大突破。  馬斯克的超充和李斌的換電，的確很大程度上提升了車主的體驗。但說到底，無論是李斌還是馬斯克，都是在原有的電池技術(shù)基礎(chǔ)上搗鼓一番。 雖然兩者最終搗鼓出來的產(chǎn)品都還不錯，但電池究竟還是那個電池，再怎么搞，的確都不如加油來得方便。 越是這個時候，越需要換個思路。 請各位先想一個問題： ——我們?yōu)槭裁匆欢ㄒ獓@著現(xiàn)有的鋰電池?fù)v鼓呢？ 事實上對于電動汽車電池來說，它本質(zhì)上是一個為汽車提供電能的裝置。 這也就意味著，其實只要能提供電力，不一定非得用現(xiàn)在鋰電池形式的東西。美國普渡大學(xué)的研究人員就搞了個不同的思路：  電池的核心元素就三個：
我們現(xiàn)今汽車上使用最多的鋰電池，為汽車提供電能的過程，本質(zhì)上就是將電子通過電解液從正極到負(fù)極來回搬運的過程。  從某種角度講，鋰電池的能量基本都存儲在電極上（因為是將儲能材料涂在集流體表面形成電極），從原理上就注定了李斌和馬斯克無法在電池內(nèi)部搗鼓。 然而天無絕人之路，很多人不知道的是，除了我們平常認(rèn)識的鎳氫電池、鉛酸電池、鋰電池以外，還有一種“液流電池”。 這種電池在風(fēng)電領(lǐng)域其實已經(jīng)有所應(yīng)用，但由于以前的技術(shù)限制，并沒有在汽車上應(yīng)用起來：  液流電池其實是一種電池的大類稱呼，這種電池最大的特點，是正負(fù)電極并不參與反應(yīng)。它們只為反應(yīng)提供空間。像上圖一樣，正負(fù)極電解液分別放在兩個罐子里，中間則是兩個電極和一層薄膜。 兩種電解液流動到正負(fù)極之間后，就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能為汽車提供動力。 比起易燃易爆的鋰電池來說，液流電池由于電解液本質(zhì)上就是水溶液，所以安全性更高，幾乎沒有 起火、爆炸的情況。 不僅如此，更厲害的是液流電池的組合方式： 對于鋰電池來說，如果需要更多的能量、更大的輸出功率，那么就需要將很多很多電池通過串、并聯(lián)的方式連接起來。以早期的特斯拉model S為例，一臺車上有7000多節(jié)18650電池。如果控制不好，這7000多節(jié)電池就是7000多個小型“炸彈”。  液流電池就沒有這種問題。 因為對于液流電池來說，能量不足多倒點電解液就行。至于控制的問題就更簡單了：你很難保證7000節(jié)鋰電池的一致性，但對于液流電池來說，兩桶液體一混合，只要能將液體混合均勻，那么最后得到的“大電池”是完全一致的（均勻液體）。 對，如果大家都用上液流電池，那么特斯拉耗盡畢生功力研發(fā)的BMS（電池管理系統(tǒng)）優(yōu)勢不再，馬斯克會不會哭死呢？  特別強(qiáng)調(diào)一下，這類電池有個很重要的特點： 它的能量并不是存儲在電極上，而是在電解液里。 因此，對于液流電池來說，電解液越多，其容量就越大。 所以一個新的思路就出來了：
——所以燃油車沒油了能加油，那么電動車沒電了，為什么不能更換電解液呢？ 答案是：還真可以！  普渡大學(xué)搞出了一個搭載液流電池的高爾夫球車，這臺車據(jù)稱可以行駛300英里（約480公里）。在電量耗盡后，可以通過類似加油站給汽車加油的方式，先抽出能量不足的電解液，之后將充滿能量的電解液加注到電池中，就完成了一次“燃料補(bǔ)充”。 這種方式最大的好處有兩個：
維護(hù)保養(yǎng)方面，也并不比現(xiàn)在的電動汽車差多少： 這臺高爾夫球車每行駛3000英里（約4800公里，四舍五入后是5000公里，和燃油車的保養(yǎng)周期差不多），更換一次陽極材料，比換機(jī)油的時間短，成本卻差不多，約為65美元。  可能有人還會問：換下來的“廢舊電解液”怎么辦？ 答案很簡單——再給這堆液體充滿電就可以重復(fù)使用了！ 這項技術(shù)還有一個好處是：它不需要大規(guī)模建設(shè)充電樁、電網(wǎng)。只需要將加油站改建一下即可。感覺如果真要成功應(yīng)用，那么內(nèi)燃機(jī)在汽車上的應(yīng)用歷史可能真的會終結(jié)......（我不認(rèn)為現(xiàn)階段的電動汽車會全面取代燃油車，畢竟還有很多極端環(huán)境需要克服） 雖然目前在汽車上的應(yīng)用還只處于實驗室階段，但我希望未來會有像特斯拉搞出電動車、蔚來搞出換電模式一樣的第三個企業(yè)來將這項技術(shù)研發(fā)完成，投入使用。 到時候市場上可能會出現(xiàn)三足鼎立的局面：
我發(fā)現(xiàn)，有時候一些常見的東西，真的會限制了我們的想象力：電動汽車的開始于通用搞出來一臺EV1，但被內(nèi)部和外部的強(qiáng)大的保守勢力狙殺了。  突破這一桎梏的是馬斯克，他帶著特斯拉席卷全球。面對麻煩的換電，馬斯克采取了相對容易的18650電池。  而特斯拉沒做成的換電，讓李斌帶著蔚來搞出來了：  然而只靠蔚來一己之力鋪設(shè)換電，目前來看并不現(xiàn)實，最多只能在主要道路和繁華地區(qū)鋪設(shè)完畢。 因此電動汽車全面取代燃油車剩下的最后一道關(guān)卡——能量補(bǔ)充 還要靠一個全新的企業(yè)開發(fā)出可更換電解液的電動汽車，并配合中石油、中石化來完成 希望這一天離我們不會太遠(yuǎn) 我想起了一句話：人類的創(chuàng)新之舉是極其困難的，因此便把已有的形式視為神圣的遺產(chǎn)。 ——我期待這打破電動車電池這項神圣遺產(chǎn)的人盡快出現(xiàn) |
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