鋁空氣電池近期獲得重大進展，續(xù)航能力達到1600公里，遠超特斯拉等現(xiàn)有的任何動力電池汽車。市場人士認為，金屬空氣電池有可能給馬斯克“一記悶棍”，他的超級電池工廠可能還沒破土動工，就已經(jīng)被人甩在后面了。不過，也有業(yè)內(nèi)人士認為，對于車載應用，鋁空氣電池依然是個未知數(shù)。在這方面，鋁空氣電池甚至還比不上氫燃料電池。

電動汽車要成為真正的主流產(chǎn)品，電池續(xù)航能力是一道坎。而近期可續(xù)航1600公里的鋁空氣電池的誕生，無疑在電動汽車市場掀起驚濤駭浪。市場普遍關(guān)心，未來鋁空氣電池是否真的能夠取代鋰離子電池，帶領(lǐng)電動汽車進入一個新的發(fā)展階段。

Alcoa（美鋁公司）和以色列Phinergy公司最近對一臺電動車進行了測試，該車搭載了兩家公司聯(lián)合開發(fā)的鋁空氣電池后，而該車最大的亮點是其續(xù)航里程可以增加到994英里（約合1600公里）。

如果這項技術(shù)真的能成熟運用，這無疑有利于未來電動汽車的大規(guī)模推廣。但對于目前全球電動汽車代表廠商的特斯拉而言未必是好消息。市場人士認為，金屬空氣電池有可能給馬斯克“一記悶棍”，他的超級電池工廠可能還沒破土動工，就已經(jīng)被人甩在后面了。不過，也有業(yè)內(nèi)人士認為，對于車載應用，鋁空氣電池依然是個未知數(shù)。在這方面，鋁空氣電池甚至還比不上氫燃料電池。

鋁空氣電池的優(yōu)劣

鋁空氣電池是一種金屬空氣電池，它的工作原理就是活性金屬鋁在水中發(fā)生氧化反應釋放能量的過程——通過電解液及特殊的電極材料，將釋放的能量以電能的形式輸出。

簡單來說，金屬鋁從空氣中吸收氧氣，以及用戶給汽車加的水產(chǎn)生化學作用，將鋁變成氧化鋁，從而釋放出能量，為汽車持續(xù)提供動力。在電池的生命周期內(nèi)，用戶只需每月加注清水就可以了。

而鋁空氣電池與鋰離子電池孰優(yōu)孰劣，爭論的焦點主要是在續(xù)航能力上。

目前，特斯拉采用的鋰電池技術(shù)相對成熟，但唯一的問題在于鋰電池的能源密度低、續(xù)航能力有限。目前鋰離子電池續(xù)航能力大多在135公里(日產(chǎn)Leaf)至480公里(特斯拉S型)之間。而鋁空氣電池1600公里的續(xù)航能力遠超現(xiàn)有的任何動力電池汽車――包括充滿電能跑500公里的特斯拉MobelS，甚至連插電式混合動力車&增程式電動車（續(xù)航在500公里左右）、乃至氫燃料電池車（續(xù)航在500-600公里以上）也望塵莫及。

另外，美鋁加拿大公司和以色列公司Phinergy新展示的100公斤重的鋁空氣電池儲存了可行駛3000公里的足夠電量。相比之下，特斯拉ModelS的電池超過500公斤，而行駛里程卻不到500公里。此外，有專家認為，鋰離子電池的能量密度還能提高一倍、電池成本可以降低50%、減重一半，但這基本可以說是極限了。

從這些方面來說，鋁空氣電池確實是一個突破，明顯優(yōu)于鋰離子電池。不過，由于鋁空氣電池在放電過程中陽極腐蝕會產(chǎn)生氫，這不僅會導致陽極材料的過度消耗，而且還會增加電池內(nèi)部的電學損耗。這嚴重阻礙了鋁-空氣電池的商業(yè)化進程。

對此，Phinergy公司表示，公司采用的新技術(shù)，可以有效避免電極的碳化問題，電解質(zhì)可溶解表面氧化層，使反應持續(xù)進行。

從本質(zhì)上說，鋁空氣電池消耗的是鋁，而不是水。因此，在電池工作的過程中，源源不斷地輸出電能，金屬鋁也在源源不斷地被氧化而消耗，生成氫氧化鋁，產(chǎn)生電能是以消耗含有化學能的鋁為條件的。這意味著，鋁空氣電池儲存的電量用完后，電池的壽命也就結(jié)束了，需要重新安裝，即補充金屬鋁。同時，對于金屬固態(tài)物的鋁來說，與其他氣體類的燃料電池相比有諸多不便，比如氫燃料電池可以將氫氣方便地加注、存儲、輸送至化學反應裝置，但鋁空氣電池顯然不行。

其實，鋁空氣電池早在20世紀60年代就已問世。但直到現(xiàn)在，它的研究多半還停留在理論階段，實際應用的并不多。在國內(nèi)，它的研究多集中于應急電源；而在國外，科學家或研究某種電極材料，或研究特殊應用場合的電池系統(tǒng)，正試圖尋求鋁空氣電池應用技術(shù)的突破。

鋁空氣電池能否替代鋰電池？

不可否認，續(xù)航能力是鋰離子電池商業(yè)化的最大瓶頸，鋁空氣電池的超強續(xù)航能力更利于電動汽車的大規(guī)模應用。但僅從這一點就說鋁空氣電池替代鋰電池為時尚早。對于車載應用而言，鋁空氣電池依然還是一個未知數(shù)。

吉利汽車研究院曾經(jīng)做過相關(guān)的仿真建模實驗，從結(jié)果來看，鋁空氣電池更適合作為續(xù)航備用電池。鋁空氣電池是一個能量源，相對于可存儲電能的蓄電池而言，同等重量的鋁空氣電池所能釋放的電能更多，其能量密度高，但其可釋放的功率卻極低，單獨使用不能滿足車用需求，特別是啟動時。這就相當于一輛燃油汽車，油箱很大，但發(fā)動機很小，可以走很長的路，但走得很慢。相比之下，鋰離子蓄電池的車速會更加穩(wěn)定。如采用同等功率(即車輛具備同樣車速)的鋁空氣電池，其重量大概會是鋰離子蓄電池的4至5倍。

也就是說，一輛電動汽車的標配能量應該是，實際使用中取鋁空氣電池所長，獲得更長的續(xù)駛里程，同時也要補鋁空氣電池所短，配一個功率型的電池，使車輛具備不錯的動力性能。

實際上，美鋁加拿大公司開發(fā)的鋁空氣電池汽車仍需保留鋰電子電池，鋁電池只在鋰電池電量耗盡后才啟動。

值得一提的是，目前特斯拉也開始了鋁空氣電池領(lǐng)域的布局。據(jù)外媒報道，特斯拉汽車公司于2010年12月8日提出了“電動汽車增程混合動力電池組系統(tǒng)”的專利申請，并于2013年6月25日獲美國專利局審核通過。這套專利包括標準的鋰離子電池組及另配有一個金屬空氣化學電池組。鋰離子電池組直接給車供電，金屬空氣電池組為鋰離子電池組提供電能。

業(yè)內(nèi)人士認為，從鋁空氣電池本身技術(shù)特點來看，作為應急電源和移動電池似乎更合適。而在汽車領(lǐng)域，以特斯拉為代表的鋰電池短期應該還是主流，未來的發(fā)展方向是在現(xiàn)有電池基礎上，增加燃料電池，形成‘燃料電池+蓄電池’的混合車載電源。但在燃料電池選擇上，氫燃料電池優(yōu)于鋁空氣電池等金屬燃料電池。