鋅空氣電池已被工信部列為起步期支持發(fā)展的新型車用動(dòng)力電池。圖為武漢泓元偉力公司生產(chǎn)車間。
在日前舉行的中國(guó)國(guó)際節(jié)能與新能源汽車展覽會(huì)上，國(guó)內(nèi)首輛鋅空氣電池純電動(dòng)城市公交客車甫一亮相，就吸引了眾多關(guān)注的目光。
這輛由城市公交車改裝而來(lái)的鋅空氣電池汽車，是武漢泓元偉力新能源科技有限公司和東風(fēng)揚(yáng)子江汽車（武漢）有限責(zé)任公司的聯(lián)手之作。
在武漢泓元偉力新能源科技有限公司總經(jīng)理陳國(guó)慶看來(lái)，雖然與理想中的產(chǎn)品相去甚遠(yuǎn)，頂多只能算一輛試驗(yàn)車，但是它卻展現(xiàn)出鋅空氣電池這一新技術(shù)背后巨大的發(fā)展空間。
何為“鋅”能源
說(shuō)起鋅空氣電池，大部分人都會(huì)感到陌生。但事實(shí)上，國(guó)家已經(jīng)在政策層面有所動(dòng)作。
陳國(guó)慶告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，在國(guó)家工信部制定的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品管理規(guī)則》中，鋅空氣電池被列為起步期支持發(fā)展的新型車用動(dòng)力電池。
“實(shí)際上，在科技部的專項(xiàng)規(guī)劃里，也明確下一代新體系電池要重點(diǎn)加強(qiáng)金屬空氣電池的研發(fā)，鋅空氣電池就包括在內(nèi)。”陳國(guó)慶說(shuō)。
正因?yàn)榧夹g(shù)的超前性，才造成公眾對(duì)它不了解。陳國(guó)慶告訴記者，普通電池的電能是儲(chǔ)存在正負(fù)兩極，而鋅空氣電池，其電能則儲(chǔ)存在金屬鋅一極，由空氣里面的氧氣負(fù)責(zé)電能轉(zhuǎn)換，在電解液的催化作用下，氧氣和鋅里面的能量發(fā)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生電。
因此，鋅空氣電池的比能量非常大。數(shù)據(jù)表明，鋅空氣電池的實(shí)際比能量達(dá)到200~450Wh/kg，是鋰離子電池的3倍多。“這就意味著，相同的重量下，鋅空氣電池釋放出的能量更高。”陳國(guó)慶解釋說(shuō)。
陳國(guó)慶進(jìn)一步指出，相比鋰電池過(guò)熱易自燃等問(wèn)題，鋅空氣電池由于對(duì)溫度不敏感，在使用過(guò)程中更安全可靠。此外，由于鋅空氣電池的鋅可以通過(guò)電解質(zhì)還原，便于循環(huán)利用，因此更符合未來(lái)新能源的發(fā)展需要。
既然鋅空氣電池具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，為什么在研發(fā)推廣中少人問(wèn)津呢？陳國(guó)慶告訴記者，這是因?yàn)殇\空氣電池存在兩大“軟肋”。
“一是鋅空氣電池從目前的技術(shù)上講只能機(jī)械式充電，也就是要把電池里面的鋅拆下來(lái)，電解還原以后再裝上去，在實(shí)際使用中不能直接充電，只能采用更換電池的方式；二是鋅空氣電池比功率較低，瞬間釋放出的能量不高，也就導(dǎo)致電動(dòng)汽車瞬間加速動(dòng)力不夠，因此只能適用于城市公交車和城市代步車、旅游觀光車等低速電動(dòng)汽車。”陳國(guó)慶說(shuō)。
苦樂(lè)“探路者”
作為國(guó)內(nèi)唯一一家具有動(dòng)力型鋅空氣電池生產(chǎn)能力的企業(yè)，武漢泓元偉力新能源科技有限公司的技術(shù)研發(fā)人員自2003年開始，相繼攻克了電池漏液、爬堿和空氣管理等技術(shù)難關(guān)，發(fā)明了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、國(guó)際上首創(chuàng)的“動(dòng)力鋅型空氣電池系統(tǒng)”技術(shù)。
2010年10月，公司在湖北省漢川市開建生產(chǎn)基地，目前已完成一期投資4000萬(wàn)元，示范生產(chǎn)線已初步成型。
2012年1月，首輛鋅空氣電池純電動(dòng)城市公交客車圓滿完成整車產(chǎn)品定型路試檢驗(yàn)，并通過(guò)國(guó)家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（襄樊）的整車性能試驗(yàn)檢測(cè)。
在陳國(guó)慶眼里，公司就像國(guó)內(nèi)鋅空氣電池發(fā)展的“探路者”。“我們的每一步都不僅僅是為自己而走，更多的是為整個(gè)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈在探索。”陳國(guó)慶說(shuō)。
目前，公司已經(jīng)處于產(chǎn)品中試到應(yīng)用實(shí)施階段的關(guān)鍵時(shí)期。不過(guò)，對(duì)于未來(lái)，陳國(guó)慶依然不無(wú)憂慮。
目前，在普通二次充電電池的實(shí)際推廣中，都是由國(guó)家電網(wǎng)來(lái)投資建設(shè)充電站，但鋅空氣電池不同之處在于需要建設(shè)電池更換站，即把電池鋅極拆下來(lái)，重新電解還原后再裝上去，因此，其建設(shè)主體就不如充電站明確。
“由于建設(shè)主體不明確，又缺乏利益驅(qū)動(dòng)，電池更換站將面臨無(wú)人愿意投資的窘境。”陳國(guó)慶說(shuō)。
此外，目前國(guó)家制定的相關(guān)新能源汽車的補(bǔ)貼政策都是針對(duì)整車企業(yè)，并沒(méi)有直接補(bǔ)給電池生產(chǎn)企業(yè)，陳國(guó)慶認(rèn)為，這種間接受益的局面并不能給予新能源電池企業(yè)足夠的支持。
主動(dòng)把握機(jī)遇
對(duì)于選擇將團(tuán)隊(duì)的技術(shù)“花落湖北”，陳國(guó)慶坦陳，湖北省有兩個(gè)新能源汽車試點(diǎn)城市：武漢和襄陽(yáng)，這里有適合新能源汽車發(fā)展的氛圍。
讓陳國(guó)慶倍感欣慰的是，經(jīng)歷初始的不熟悉之后，他們的產(chǎn)品已經(jīng)得到湖北省科技廳、武漢市政府的認(rèn)可和支持。
在首輛鋅空氣電池純電動(dòng)客車通過(guò)整車性能試驗(yàn)之后，公司已和武漢市政府初步達(dá)成示范樣車采購(gòu)意向。陳國(guó)慶向記者透露，他們正在積極申請(qǐng)整車國(guó)家目錄，并將受邀參與國(guó)家鋅空氣電池標(biāo)準(zhǔn)的制定，如果這一項(xiàng)工作進(jìn)展順利，預(yù)計(jì)今年底將會(huì)和武漢市政府正式達(dá)成采購(gòu)合同并示范運(yùn)營(yíng)。
“屆時(shí)，武漢市政府將會(huì)支持我們建設(shè)一個(gè)示范型的鋅空氣電池更換站，預(yù)計(jì)投資400萬(wàn)元左右。”陳國(guó)慶說(shuō)。
雖然這一切還有待時(shí)日，而公司是否能順利進(jìn)入國(guó)家整車目錄尚不得而知，但是軍人出身的陳國(guó)慶顯得異常執(zhí)著和堅(jiān)定。
“就像美國(guó)太陽(yáng)能工業(yè)發(fā)展的故事一樣。”陳國(guó)慶說(shuō)，1979年，古德曼創(chuàng)造了美國(guó)第一家太陽(yáng)能公司，由于資金周轉(zhuǎn)不濟(jì)，公司于1991年宣布倒閉。但是接下去的10年，峰回路轉(zhuǎn)，技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)的成熟，開創(chuàng)了美國(guó)太陽(yáng)能工業(yè)快速發(fā)展的新時(shí)代。
“我們做的是未來(lái)的技術(shù)，只要堅(jiān)持前行，機(jī)遇隨時(shí)可能出現(xiàn)。”陳國(guó)慶笑著說(shuō)。
