鋁空氣電池成為主導動力電源仍有差距

    鋰電世界  鋁空氣動力電池是動力電源的潛在競爭者。當前動力電池是制約電動汽車發展的主要因素，提高電池的能量密度成為動力電池的重點突破方向之一。從能量密度、充電速度、成本以及環保方面綜合評價，鋁空氣電池較鎳氫電池、鋰離子電池具有明顯的優勢，成為電動汽車電源的有力競爭者。一是目前規模生產的鋁空氣電池能量密度已經達到300-400Wh/kg，相同重量的鋁空氣電池可以使電動汽車行駛更多里程；二是采用機械式“充電”的鋁空氣電池，僅需幾分鐘可完成鋁合金電極的更換，恢復充滿狀態，遠高于電化學充電的速度；三是鋁材料豐富、價格低，電極利用率可以達到90%以上，使得鋁空氣電池的成本大幅下降。功率密度和重量制約鋁空氣電池在高功率電動汽車的應用。
      
    鋁空氣電池雖然在能量密度方面具有顯著的優勢，但其能達到的最高功率密度僅為200W/kg，與鋰離子動力電池300-800W/kg 的功率密度有較大差距，100kg 鋁空氣電池能提供的最高功率為20kw，僅能滿足當前市場上在售極少數小型低功率電動汽車對電池組的要求，絕大多數在售純電動汽車若單獨使用鋁空氣電池，則較難滿足駕駛者對最高車速和加速性能的要求，如需獲得鋰離子動力電池同樣的功率，鋁空氣電池組的重量大約是鋰離子電池組的4 倍甚至更高。
      
    混合電源系統或將成為加速鋁空氣電池應用的有效解決方案。由于鋁空氣電池存在功率密度低的問題，鋰離子電池的能量密度還需要相對較長的時間突破，鋁空氣電池和鋰離子電池組成的混合電源系統有望成為當前電動汽車兼顧加速性能和提高續航里程的優選應用解決方案，并將加速鋁空氣電池在純電動汽車的應用。2010 年特斯拉對類似方案的研究已經取得進展，并申請了“電動汽車增程混合動力電池組系統”的專利，專利電池組使用鋰離子和金屬空氣兩種類型的電池，其混合動力系統是從電到電的方式，工作時鋰離子電池組直接給車供電，金屬空氣電池組發揮能量密度高、可以存儲較多電能的優勢為鋰離子電池組提供電能，最終實現提高續航里程的目的。