目前市場(chǎng)上比亞迪F3雙模電動(dòng)車所用的磷酸鐵鋰電池330V/60Ah電池組，只有19.8kWh，重達(dá)230kg，實(shí)際能量密度僅為86Wh/kg. 如果用這種電池加大到60kWh（大約行駛400公里），重量將達(dá)到無(wú)法接受的700kg。
另外，中國(guó)產(chǎn)的電動(dòng)公交車均宣稱續(xù)航里程可達(dá)300公里，但世博會(huì)上的純電動(dòng)公交車采用3600kg重的電池(共12塊，每塊300kg）不開(kāi)空調(diào)只能行駛110～120公里，開(kāi)空調(diào)的話更是只能續(xù)駛80公里，而公交車的日平均營(yíng)運(yùn)里程是250公里。由于擔(dān)心電池的安全性，無(wú)法深度充放電。因此，實(shí)際可用電能小于電池標(biāo)稱能量的一半。
中國(guó)博信電池（Powerzinc）總設(shè)計(jì)師楊德謙在“未來(lái)電動(dòng)汽車高能電源研討會(huì)”上，用上述兩個(gè)事例指出了中國(guó)市場(chǎng)上現(xiàn)有動(dòng)力電池的不足。
中南大學(xué)化學(xué)電源與材料研究所所長(zhǎng)唐有根對(duì)楊德謙的觀點(diǎn)表示贊同，他用一組數(shù)據(jù)具體說(shuō)明了金屬空氣電池與現(xiàn)有動(dòng)力電池相比的較大優(yōu)勢(shì)（見(jiàn)表4）。
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| 表4 電動(dòng)汽車動(dòng)力電池性能參數(shù)比較 |
在中國(guó)，金屬空氣電池中，鋁和鋅空氣電池已有研發(fā)，并進(jìn)入了市場(chǎng)應(yīng)用，而鋰空氣電池的研究目前基本上還是一項(xiàng)空白。
鋁空氣電池
鋁空氣電池（結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖9）具有以下特點(diǎn)：
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| 圖9 鋁空氣電池結(jié)構(gòu)示意圖 |
1．能量密度高：鋁的理論能量密度為8100Wh/Kg,電池實(shí)際能量密度超過(guò)350Wh/kg。
2．操作簡(jiǎn)便，使用壽命長(zhǎng)：金屬電極可以機(jī)械更換，電池管理簡(jiǎn)單，使用壽命只取決于氧電極的工作壽命。
3．電池結(jié)構(gòu)多樣：可設(shè)計(jì)成一次電池或二次電池，金屬陽(yáng)極可以是板式、楔型或膏體，電解液可循環(huán)或不循環(huán)。
4．循環(huán)經(jīng)濟(jì)：電池消耗鋁、氧和水，生成金屬氧化物。后者可采用水、風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源還原。對(duì)于普通小汽車，每100km消耗3kg鋁和5L水，再生成本不足10元。
5．綠色環(huán)保：無(wú)毒、無(wú)有害氣體，不污染環(huán)境。
6．原料充足：鋁是地球上含量最豐富的金屬元素，價(jià)格低。全球鋁的工業(yè)儲(chǔ)量超過(guò)250億噸，可滿足汽車工業(yè)電動(dòng)車動(dòng)力電池的需求。
鋁空氣電池研究的核心技術(shù)包括：鋁合金電極的制備，陽(yáng)極腐蝕與鈍化的研究；空氣擴(kuò)散電極的制備及氧還原催化材料的研究；電解液的制備與處理系統(tǒng)研究，抑制陽(yáng)極腐蝕，減少極化，提高電池效率；電解液循環(huán)系統(tǒng)、空氣流通保障系統(tǒng)和電池組熱管理系統(tǒng)；采用機(jī)械式充電，合金陽(yáng)極放電后機(jī)械更換新陽(yáng)極，放電產(chǎn)物和電解液集中再生處理，循環(huán)使用。
據(jù)唐有根介紹，中南大學(xué)與中國(guó)至德集團(tuán)已推出電動(dòng)車鋁空氣電池，能量密度達(dá)到350Wh/Kg以上，電池實(shí)現(xiàn)了集成化，容量達(dá)到5000Ah以上，可進(jìn)入市場(chǎng)商用。
鋁空氣電池的實(shí)際應(yīng)用成本包括：鋁空氣電池消耗1kg鋁可以產(chǎn)生3.6~4.8度直流電，相當(dāng)于1.5~2.0升柴油的驅(qū)駛能量。還原1kg鋁要消耗12度電，電網(wǎng)低谷電成本約12x0.30=3.6元，鋁還原前后物流成本0.3元/1kg，還原設(shè)備折舊和操作費(fèi)用0.3元/1kg，總成本4.2元。替代1升柴油的成本約2.1~3.1元，降低50%以上。
鋅空氣電池
博信電池已開(kāi)發(fā)的鋅空氣電池功率密度為101.4W/kg，目前電力燃料電池為90.9W/kg，前者高出后者11.6%；鋅空氣電池能量密度為218.4Wh/kg，電力燃料電池為197.7Wh/kg，前者高出后者10.5%。
鋅空氣電池具有低碳、減排的特點(diǎn)：3.5噸鋅燃料的能量約與1噸柴油的相當(dāng)，2145Kwh網(wǎng)電可生產(chǎn)1噸鋅燃料。2010年，中國(guó)將消耗柴油1.4億噸，汽油消耗0.63億噸。如其中的50%用鋅燃料取代，可以減排317850000 噸CO2，11390000噸CO，1680000噸HC，1140500噸NOx。
楊德謙在分析鋁/鎂空氣電池、氫氧燃料電池、鋰空氣電池時(shí)指出，鋁/鎂空氣電池必須解決下列兩個(gè)難題才有希望用于電動(dòng)車：功率密度要提高5倍；消除鋁/鎂再循環(huán)的污染，并大幅降低材料制備過(guò)程中所用的能耗。
氫氧燃料電池存在著下述問(wèn)題，氫的電解生產(chǎn)耗能過(guò)高；氫的車輛輸送量少且危險(xiǎn)，如用管道輸送，滲漏可達(dá)40%；車上儲(chǔ)氫罐中的氫目前只占罐體質(zhì)量的3~5%；現(xiàn)在還找不到真正能取代鉑的催化劑。
例如，梅賽德斯-奔馳Citaro氫氧燃料電池車百公里消耗17.0氫氣，電解每公斤燃料耗電64~72kWh，換算為百公里耗電1091~1227kWh。因此，需要大幅降低制氫的能耗。
以上問(wèn)題解決之前，氫氧燃料電池似乎不可能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。另外，美、加兩國(guó)已經(jīng)停止車用氫氧燃料電池的研發(fā)。
鋰空氣電池目前尚處于初期階段的研究，需解決的問(wèn)題包括：防止使用兩種電解液的隔膜慢性滲漏；提高有機(jī)電解液的可使用溫度；找到可取代目前使用的金和白金觸媒劑；更換鋰燃料時(shí)，如何防止水氣侵入引起爆炸；如何循環(huán)未用完的鋰和氫氧化鋰；如何降低循環(huán)氫氧化鋰的能耗。
綜上所述，他認(rèn)為，鋅空氣電池不是最好的電池，但卻是最現(xiàn)實(shí)可用的電池。
