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铝空气电池前景

2022-07-18汽车

目前,全世界都在押注锂离子动力电动汽车作为实现气候目标的一种方式。2020年,也就是疫情爆发的这一年,欧洲注册了近140万辆电池电动汽车和插入式混合动力汽车(统称为XEV),比2019年增加了137%。电动汽车XEV的排放量比传统汽车低三倍,在制造和充电过程中,根据电源的不同而有所不同。尽管XEV已被证明具有优势,但使用电池为全球的汽车提供动力还是需要注意:电池的寿命保证在五到八年之间;回收是出了名的困难(目前回收率不到5%);电池有污染;大规模充电XEV可能会给电网带来压力,而且XEV所需的稀土矿物构成了供应链风险。

欧盟委员会在2020年发布的一份关于传统燃料和替代燃料车辆环境影响的报告得出结论,混合动力电动汽车在所有车辆类型中的环境影响都显著较低。然而,鉴于各国的能源结构差异很大,这种影响在很大程度上取决于区域和运营环境。此外,XEV中铜和电子元件的使用继续对环境构成压力。相比之下,铝空气电池技术有望解决低碳运输的可持续性、回收和采购问题。

铝空气电池是一种廉价、轻且强大的能源。公式很简单:铝+空气=功率。

大约20年前,科学家们预测铝空气电池和XEV的组合将是未来乘用车在行驶里程、购买价格、燃料成本和寿命周期成本方面最有前途的技术之一。铝空气电池是一种廉价、轻且强大的能源。

目前,充电基础设施仍然是使用XEV替换内燃机车辆所面临的主要挑战之一。2018年哈佛大学的一项研究表明,为了确保XEV的商业成功,需要一个更易接近、易于使用且相对便宜的充电基础设施。虽然电池更换可以大大缩短XEV驾驶员的等待时间,但这项技术很难实施。一方面,电池非常重,必须精确安装;另一方面,电池更换系统需要一个均匀分布的站点网络,这些站点可以获得可靠的电力供应。而且,有研究发现,即使对少量XEV进行不受监管的充电,也可能对当地电网造成巨大压力,可能导致过载。

对于铝空气电池,基础设施要求很少。目前的系统是为手动换电池而设计的,基于重量小于5公斤的模块。未来,通过购买铝空气电池适配器,客户还可以将XEV转变为锂铝空气混合动力车。这不仅会使二手市场更具吸引力,而且还会加速新电动汽车的销售。如果铝空气电池适配器减少充电循环次数,该技术可能不仅可以延长锂电池的使用范围,还可以延长锂电池的使用寿命。锂离子电池的回收利用尚未开发出其他环保型XEV技术,但铝空气电池的回收利用可能要容易得多,铝回收基础设施已经存在。除了将铝用作电动汽车的电源外,还可以利用这项技术回收废弃飞机上的废金属。在乘用车中使用铝空气电池只是一个开始,铝空气电池可能的用途包括海洋部门,如集装箱船和游轮、机场地面支持设备,以及为农村微电网供电。

根据国际能源署的2050年净零排放路线图,到2050年二氧化碳减排量的一半将来自目前处于原型或示范阶段的技术。这意味着铝空气电池等有前途的技术需要大规模商业化,加速交通领域的脱碳进程。

电哆兽铝空电池-「不要充电,加水就有电」真正户外、应急电源

一、一款真正的户外电源,在野外或应急的情况确保手机、小平板等持续有电,且可以极速快充,想用就用,一次说走就走的旅行不能受制于「充电宝」。

本产品没有充电头,需要用电时加入河水(溪水、湖水、池塘水)等即可有电,可不依赖国家电网在户外持续生存用电,整个过程不超过3分钟,真正做到有水即有电,全程不需要受制于6-8小时的充电时长上。

图1-1:装好电池 图1-2:加入溶液 图1-3:照明灯亮 图1-4:USB/TYPE-C充电

二、功率在40W以内,可以满足移动电子设备使用,为手机、相机、小平板、手提电脑、照明灯、对讲机、无人机、小电风扇等设备充电。

户外应急电源电哆兽铝空电池已量产上市销售,产品有SGS公司认证的CE、FCC、ROHS、MSDS证书,有USB、TYPE-C、DC接口,可提供5V-9V-12V-20V电压,10W-15W-20W-30W-40W的充电功率,电池容量可达到200000mAH,作为户外消费级电源产品是非常适合的,关键是其电池重量只有640g,非常方便户外携带,电池本身自带照明灯,户外用作照明,家庭停电应急照明充电,满足小孩做作业等需求。

图2-1:仅重640g 图2-2: 200000mAh 图2-3/2-4:USB/TYPEC同时充电工作

三、由于使用的频次并不高,存放在家里的时间长,平常无需维护,长时间储存不损坏,放在家里足够安全,没有任何安全隐患。

对于电池产品安全性主要体现在二个方面,一是放在家里没有爆炸起火隐患,二是在户外使用时,难免会出现天气过热,甚至突然下雨,或掉在水里面均不损坏,如果这两大功能能实现的话,那就是一个合格的户外电源,也因为这个安全性,我们成为2021年度军民融合的优秀产品。

从技术层面上分析,铝空电池作为开放性的水系电池,里面不含其他电芯,可以上高铁上飞机不受影响,在不加入电解质激活的状态下是没有电的,激活后有电也没有任何有毒有害、易燃易爆的物质存在。其正极和负极可以随便拆开,机械式「充电」3分钟完成,使用方便快捷(图3-1); 水下1-2分内由于空气电极上余氧存在,电源一直处于工作状态,拿出水面沥干后,可以继续使用(图3-2);没有爆炸源,永不爆炸,自身不易燃,不助燃。工作状态下放入火中长时间燃烧只发生形变焦化,不爆炸(图3-3,3-4)。

图3-1:拆装容易 图3-2:水淹不损坏 图3-3:火烧不爆炸 图3-4:烧后焦化形变