焦點(diǎn)

新能源汽車難過電池關(guān)

【本刊訊】（實(shí)習(xí)生 謝瑩孜）在4月22日舉行的2014年北京國(guó)際車展上，中外車企推出的新能源車型多達(dá)79種。然而，由于續(xù)航能力始終難以提升，多數(shù)消費(fèi)者對(duì)新能源汽車持觀望態(tài)度。

新能源汽車主要由電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)及組裝等部分組成。其中電機(jī)、電控及組裝和傳統(tǒng)汽車基本相同，電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是其靈魂所在。電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)決定電動(dòng)車的行駛里程?，F(xiàn)有的電池技術(shù)一般可支撐純電動(dòng)車持續(xù)行駛150公里左右，國(guó)內(nèi)表現(xiàn)最出色的是比亞迪E6，一次充電可行駛300公里，保持世界紀(jì)錄的則是特斯拉，其續(xù)航里程達(dá)480公里。

為了提升續(xù)航能力，全世界的實(shí)驗(yàn)室都在加緊提高電池性能的研究。由于重量輕、儲(chǔ)能大、無(wú)污染、使用壽命長(zhǎng)，鋰離子電池是最佳選擇。但是，鋰離子電池的缺點(diǎn)也很明顯。

鋰電池在發(fā)電時(shí)會(huì)因化學(xué)反應(yīng)而發(fā)熱，一旦溫度超過45℃，電池的發(fā)電性能就會(huì)降低，還需降溫，這就影響了工作效率，使行駛距離縮短30%左右。中南大學(xué)冶金輕金屬及工業(yè)電化學(xué)研究所所長(zhǎng)胡國(guó)榮分析，發(fā)熱問題可以在設(shè)計(jì)汽車時(shí)就解決，但無(wú)論如何，還是會(huì)損耗一些效能。

日本的研究人員正在設(shè)法解決這個(gè)問題，他們專注于高耐熱技術(shù)，以使鋰電池?cái)[脫對(duì)冷卻系統(tǒng)的依賴?，F(xiàn)在的想法是，用氟化合物代替易燃電解質(zhì)溶液，再給電極裹上高溫耐熱材料，這樣溫度上升到60℃時(shí)也能正常工作，效率可提高30%至40%。不過，這種新電池最快也要到2020年實(shí)現(xiàn)商品化。

美國(guó)西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（PNNL）則瞄準(zhǔn)了鋰硫電池。這種電池容量更大，可以更大提升汽車的續(xù)航能力，一直是業(yè)界研究的重點(diǎn)。但由于其循環(huán)壽命比鋰電池短很多，因此一直沒有市場(chǎng)化應(yīng)用。

PNNL的研究人員發(fā)明的“有機(jī)金屬框架”（metal organic framework），使用獨(dú)特的納米材料來(lái)延長(zhǎng)電池壽命，實(shí)驗(yàn)表明，在充放電100次之后，仍能保持89%的能量。

韓國(guó)現(xiàn)代汽車公司的研究人員也在關(guān)注鋰硫電池，著力于容量改進(jìn)，減少自放電現(xiàn)象。與普通電解質(zhì)相比，他們的研究已經(jīng)可以有效將鋰硫電池容量提升52.1%，同時(shí)，也延長(zhǎng)了使用壽命。

盡管現(xiàn)在鋰電池研究工作取得進(jìn)展的報(bào)道很多，但是對(duì)于電動(dòng)車的實(shí)際推動(dòng)作用目前還非常有限，因?yàn)?，“能工業(yè)化的不多”。胡國(guó)榮告訴《財(cái)經(jīng)》記者，還沒有新材料問世，目前的研究都只局限于在現(xiàn)有材料上做一些改進(jìn)，“要有大的突破還很難”。

在大多數(shù)看上去不錯(cuò)的電池技術(shù)還在實(shí)驗(yàn)室時(shí)，現(xiàn)實(shí)中彌補(bǔ)電池續(xù)航能力不足的做法是，大量安裝充電樁，試圖做到比加油站還要多。

但是，這樣做的困境是，新能源汽車的“充電樁占地面積大，電動(dòng)車充電耗時(shí)長(zhǎng)”。清華大學(xué)汽車工程開發(fā)研究院常務(wù)副院長(zhǎng)宋健對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者分析，最關(guān)鍵的問題還是要解決電池技術(shù)，如果沒有大的突破，電動(dòng)車?yán)m(xù)航能力就無(wú)法提升，銷量提升也就很難。

目前看，2013年，新能源汽車銷售1.76萬(wàn)輛，同比2012年增長(zhǎng)了37.9%，這與國(guó)家“十二五”規(guī)劃所言，到2015年將累計(jì)銷售50萬(wàn)輛新能源汽車，相差甚遠(yuǎn)。

進(jìn)展

用鐵礦石獲取更多的原油

日本京都大學(xué)一個(gè)研究小組開發(fā)出一種新技術(shù)，以廉價(jià)的鐵礦石為催化劑，能大幅度提高從油砂中提取的汽油等燃料的比率。

油砂是一種黏土、水、石油、瀝青等的混合物，之前利用油砂提取原油技術(shù)是，向地下插入管道，然后注入高溫高壓的水蒸氣，使砂與原油分離，最終從油砂中獲取不到總質(zhì)量的50%的汽油和柴油。新發(fā)現(xiàn)則是，先將鐵礦石加入容器中，加熱到420攝氏度，使鐵礦石的主要成分氧化鐵發(fā)揮催化作用，分解超重質(zhì)油，從而生成汽油和柴油，獲取比例可提高到約70%。

生病時(shí)，盡可能多睡覺

生病時(shí)，很自然人們要去休息一下，睡個(gè)覺，以便能夠盡快恢復(fù)健康。美國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)，果蠅可通過睡眠增強(qiáng)免疫系統(tǒng)響應(yīng)，從感染中恢復(fù)過來(lái)。

首先，研究人員采用了傳統(tǒng)方法，對(duì)果蠅進(jìn)行睡眠剝奪之前，利用細(xì)菌來(lái)感染果蠅；在第二個(gè)研究中，研究人員利用基因手段操縱睡眠，使用藥物調(diào)節(jié)果蠅的睡眠模式。然后，各自與對(duì)照組相比。這兩項(xiàng)研究都表明，增加睡眠有助于提高果蠅的免疫反應(yīng)，可抗感染，并提高感染后的生存率。這為睡眠和免疫兩者的相關(guān)性提供了直接證據(jù)。