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美国公司纯电动车ModelX 2014年开售

美国电动汽车制造商特斯拉公司推出了纯电动鸥翼门SUV——Model X。新车将于2014年投产，日前在特斯拉洛杉矶研发中心亮相，接受预订，订金为5000美元。

Model X是一款全铝制电动SUV，是特斯拉旗下第三款车型。该车基于Model S轿车平台打造，与Model S轿车共享60%的零件，外形与宝马X6跨界车如出一辙。Model X不仅是第一款纯电动SUV车型，同时在后门设计上采取独特的向上翻启的鸥翼门造型。

动力方面，Model X搭载了与Model S相同的纯电动系统，两台电动机分别装置在前后轴，并提供容量为40/60/85千瓦时的电池组供选择。Model X的高配版车型将搭载特斯拉最大最强劲的电池组，0～100公里/小时加速仅需4.4秒。

特斯拉公司希望Model X的推出能够有效解除消费者对于电动车续航里程的普遍担忧。Model X基本款将装载60千瓦时的锂离子蓄电池组，单次充电行驶里程约为200英里。Model X将提供85千瓦时电池组作为选配，该电池组可将行驶里程增至285英里，当然，价格会相应提高。

特斯拉公司首席执行官伊隆·马斯克将Model X定义为“一款比MPV空间更大、比SUV外观更炫、比跑车性能更加出色的跨界车(CUV)”。

因为是一款融入MPV元素的跨界车，Model X内部可以容纳7人乘坐，更吸引眼球的是车后门采用了造型非常夸张的鸥翼门设计，这对一款7座车型来说可谓首开先例了。鸥翼造型使得后门的开启角度非常大，上下车非常方便。完全打开后，车门看起来就像是俯视群雄的T型滑翔机机翼。

西班牙设计可折叠电动汽车

据美国物理学组织网报道，西班牙最新设计的一款小型电动汽车具有折叠功能，有望解决城市交通拥挤和污染问题，预计2013年投入欧洲市场。

这款折叠电动汽车被命名为“Hiriko”，在西班牙巴斯克语中的意思是“城镇”，它拥有两个座位设计，电动机位于车轮中，可以像儿童折叠车一样随意地折叠在一起，并且易于停车。

Hiriko折叠电动汽车是由美国波斯顿市麻省理工－媒体实验室提出构想，由西班牙巴斯克市7家小公司组成的联合公司——“Hiriko驾驶机动性公司”完成设计制造。该联合公司发言人戈尔卡·埃斯皮奥在接受法新社记者采访时说：“通常欧洲的产品都是由美国人设计的，而这款电动汽车则是美国人构想，由欧洲公司负责设计制造。”

这款电动折叠汽车的面世预示着欧洲许多城市将出现一次性充电可行驶120公里的小型汽车，其行驶速度符合城市限速范围，并将有助于解决城市交通运输和污染等问题。

三星横滨研究所提高采用固熔体类正极材料的锂电池性能

三星横滨研究所日前介绍了一项新技术，能提高采用固熔体类正极材料的锂离子充电电池性能。

传统的锂过量型层状正极材料，即固熔体类正极材料Li2MnO3-LiMO2(M：Ni、Mn、Co 等金属)，存在初次充电产生气体致使电池膨胀及高压充电大幅降低电池容量等问题。而该研究所通过改进锂电池正极材料的合成方法，可以使初次充电产生的气体量约为传统方法的2%；在电池容量方面，研究所通过改进隔膜及电解液达到改善充放电周期特性的目的，隔膜表层设置抗氧化保护层，电解液添加氟化碳酸酯类等。

通过这些改进措施，锂电池可以保证实现250 mAh/g以上的初始放电比容量，常温下充放电400次后仍可保有87%的容量。

海藻-硅阳极提升锂电池容量

如果用硅阳极取代石墨阳极，锂离子电池每个单元就可存储高达10倍的能量。但是，制造商不使用硅，因为随着电池的充放电，硅阳极会迅速退化。

乔治亚理工学院和克莱姆森大学的研究人员宣布，他们已经发现一种成分，可以使硅阳极管用。这种成分是一种常见的结合剂和食品添加剂，来源于藻类，被用于许多家用产品中。研究人员宣布，这种材料不仅可以使锂离子电池更有效，而且制备也更清洁，更便宜。

锂离子电池储存能量，需要在阳极积累离子，在使用过程中，这些离子会迁移，穿过电解质，到达阴极。这种阳极的制备，通常需要混合电活性石墨粉末与一种聚合物粘结剂，这种粘结剂通常是聚偏二氟乙烯，溶解在称为甲基吡咯烷酮的溶剂中。这样产生的悬浮液要撒到金属箔片上再晾干，这种箔片用于收集电流。

如果硅粒子被用作这种电活性粉末的基础，那么，这种电池阳极就可以容纳更多的离子。但是，电池充电时，硅粒子就会膨胀，体积增加到原始尺寸的4倍。这种膨胀会导致聚偏二氟乙烯粘结剂开裂，破坏阳极。在《科学》发表的研究中，乔治亚理工学院和克莱姆森大学的科学家表明，用藻朊酸盐代替聚偏二氟乙烯，阳极可以膨胀，粘结剂也不会开裂。这使研究人员能够制成稳定的硅阳极，到目前为止，已证实硅阳极容量8倍于最好的石墨阳极。

聚合物藻朊酸盐来自褐藻，包括形成巨型海带森林的那种类型。它已被广泛用作胶凝剂和食品添加剂。最初，研究人员是想采用几种不同材料的组合，来取代聚偏二氟乙烯。后来他们认识到，在理论上，一种聚合物只要有适当的均匀结构，就可以做到这种粘结剂应做的一切，包括提供良好的支撑结构，同时又不与电解质发生化学反应。

格列勃·余新是乔治亚理工学院储能纳米材料中心的主任，他说，研究小组认识到，有一些合成聚合物是由植物纤维素派生的，它们具有的结构接近所需要的，但不够均匀。因此，研究小组开始寻找水生植物。余新说：“我们认为有可能已经存在一种聚合物，因为这些水生植物，尤其是在海水中，都是浸泡在电解液中。”他们无意中发现了藻朊酸盐，它的提取需要用苏打水煮沸海带，它具有所需的均匀结构。

对比聚偏二氟乙烯，藻朊酸盐的另一个优势是，在制造阳极时，藻朊酸盐可溶解在水中，这就不需要用甲基吡咯烷酮，有可能形成一种更清洁的生产工艺。研究人员认为，粘结剂可以集成到现有的阳极制造系统，只需把聚偏二氟乙烯和甲基吡咯烷酮替换为藻朊酸盐和水。藻朊酸盐也可以用来改善石墨阳极的性能，带来更多的充放电循环，延长电池使用寿命。

研究人员必须开发出可匹配的阴极——这种阴极能够处理相同数量的锂离子，硅阳极的潜力才可能得到充分发挥。不过，即使用现有的阴极，褐藻胶-硅阳极也可使锂离子电池容量增加30%～40%，余新说。

石墨烯制备更高容量锂电池

美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员创造了一种石墨烯和锡的纳米复合材料，使可再生锂离子电池提高容量储能。研究人员把锡夹在石墨烯薄片之间，就制成了一种轻型“三明治”结构，可以提高电池的性能。这一研究发表在《能源和环境科学》杂志上。

“对于电动汽车而言，需要一种轻巧的电池，可以迅速充电，而且经反复使用后，仍可保持充电容量。”张粤港说。他是伯克利实验室分子铸造部的研究员，在无机纳米结构所领导这项研究。“我们已经展示的，是合理设计的纳米级结构，不需要添加剂或粘结剂就可以运行，可提高电池性能。”

石墨烯具有非凡的电子和机械性能，远远超过硅和其它传统半导体材料。以往的石墨烯研究中，张粤港和他的同事强调了电子设备的应用。在这项研究中，这个小组组装分层交替的石墨烯和锡，创造了一种纳米复合材料。一层锡薄膜被沉积到石墨烯上，接下来，另一层石墨烯片被转移到锡薄膜上。重复此过程，就可制成一种复合材料，然后在氢气和氩气环境中，把它加热到300℃。在这一热处理期间，锡薄膜会转化成一系列“柱子”，增加了锡层的高度。

“从锡薄膜形成这些纳米柱，对于这一系统而言是非常特别的，我们发现，上下层石墨烯之间的距离也随之改变，以适应锡层的高度变化。”铸造部的博士后研究员纪李文介绍。

在这些新的纳米复合材料中，石墨烯层间高度的变化，有助于电池的电化学循环过程，因为锡的体积变化提高了电极的性能。此外，这个可调节的行为，意味着电池可迅速反复充电，不会退化，这对于电动汽车充电电池而言是很关键的。

坎布里奇原油：供电动汽车使用的液体燃料

要让电动汽车跑上数百公里而中途不用充电，提高电池性能是关键。采用一种新方法来安排现代电池的内部架构，有望使电池容量翻一番。

麻省理工学院的教授蒋业明认为，推动电解液穿过电池的所谓“液流电池”具有一些极佳的特性，而现今广泛应用的锂离子电池则有较大的能量密度，他正试图找到一种方法把两者的优势结合起来。

液流电池将电能存储在电解液槽中，它的缺点是能量密度较低；其优点则是大小随意，扩容易如反掌：要提高电池容量，只须建造更大的储能液槽即可。

蒋业明与同事打造出了一种新电池的工作样品，它的能量密度与传统的锂离子电池相当，但其储能载体实质上则是与液流电池一样的液体。此载体外观如黑色泥浆，内含纳米级微粒及储能金属颗粒，蒋业明称它为“坎布里奇原油”(Cambridge crude)。

如果在电子显微镜下观察“坎布里奇原油”，会看见许多微尘大小的颗粒，其材料与构成锂离子电池正、负极的材料相同，分别为锂钴氧化物(正极)和石墨(负极)。在这些悬浮于液体中的相对较大的颗粒之间，是一些由碳构成的纳米微粒，它们正是此发明的“秘密调料”。纳米微粒集聚起来打造出一个海绵状的网络，形成一条条把存储着离子和电子的较大电池颗粒连接起来的“液体导线”。在其流动时，纳米组分也始终维持着电子运动的路径，使电子在各个储能颗粒之间畅行无阻。

新电池的工作载体可以流动，这诱发了一些美好的憧憬，比如安装了这种电池的汽车驶入服务站后不用充电，直接加“坎布里奇原油”即可。蒋业明的合作伙伴、麻省理工学院的W·克雷格·卡特提出，用户或许可以更换一种状如燃气罐而内装电解液的装置，而无须在插座上充电。但是，将充电电解液注入或取出电池，并非蒋业明眼下着力开发的项目。他已经同卡特及实业家斯鲁普·怀尔德合作创建了一家名为24M Technologies的新公司，将其团队的研发成果推向市场。对于该公司即将推出的第一款产品，卡特与蒋业明皆守口如瓶，但他们强调，这些电池完全适合于电网储能等应用场合。蒋业明指出，即使储电量不大，也可能对风能及太阳能等间歇性能源的性能产生显著影响。以他的设计为基础的大规模储能电池的能量密度至少将达传统液流电池的10倍，这样电池可做得更加紧凑，成本也可能更低。

不过，“坎布里奇原油”要实现产业化应用，还有很长一段路要走。将电解液泵送过电池槽需要增添机械装置，从而加大系统的质量。此外，随着时间的推移，经过多次充放电之后，它的稳定性可能也不及传统锂离子电池。

更根本的问题在于，这种新电池的充电速度太慢，据卡特说充电时间是传统电池的2～4倍。这对汽车来说是个令人头疼的事，因为汽车需要快速传送动力。一种解决办法是让这种电池与传统电池或超级电容器搭配使用，在刹车和加速期间由后者提供缓冲的传动。

长远来看，这种新方案仍然大有潜力。美国爵硕大学材料工程师尤里·高果奇指出，将能量存储在“微粒型流体”中的装置应该与几乎任何一种电池化学体系相容，它能对电池行业未来的革新起到推动作用。高果奇说：“它为电池设计开辟了一条新路。”

新技术：剥离膜制备太阳电池

传统太阳电池的制备，需要锯开成块晶硅，因此会把几乎等量的硅转变成锯屑，这些锯屑通常不能重复使用。美国阿斯特罗瓦特公司开发出一项新工艺，目的是消除大部分这样的浪费，同时使太阳电池更高效。

采用传统工艺，1毫米的硅可以制成约3个太阳电池晶圆。阿斯特罗瓦特公司的新工艺首先要锯开硅块，形成比较厚的硅片，每片近1毫米厚。然后修饰每片晶圆的上部，这样就可以用作太阳电池的背片，这一工艺最后要沉积一层金属到晶圆上。

接下来，晶圆被加热，使材料内部形成张力，因为金属和硅的膨胀有不同的速度。使用一个楔子，在变形的硅的边缘戳开一条缝，裂缝就会从一个边缘扩散到另一个边缘，这样，工程师最终就可以剥离金属膜，连同一层薄薄的25微米的硅。重要的是，硅的晶体结构使裂纹可以均匀扩散到整个晶圆，而且硅是柔性的，所以它不会碎裂，而会脱落下来。

由此产生的金属硅薄膜，随后要进一步加工，形成太阳电池的正面。整个过程可以重复进行，会继续有25微米的硅薄层剥离原始厚晶圆。完工后形成的就是一片晶圆，但仍然比较厚，从180微米到几百微米不等。它可以用来制作传统的太阳电池，也可以回炉制成硅块。不同于锯末，这种晶圆仍具有比较高的质量，可以进行回收。

这家公司已经演示了这项技术，在实验室制成大约8英寸宽的晶圆，制成的小型太阳电池接近15%的效率。这效率稍低于传统晶体硅太阳电池，但是，研究人员尚未使用目前已知的方法来提高太阳电池的效率。这些电池在理论上完全可以达到更高的效率，胜过传统的硅太阳电池，因为它们更薄，更容易让电子离开电池，产生电力。

钠离子电池满足电网需求

公用事业机构需要廉价的、持久耐用的设备，来存储电厂生产的多余能量。但是，现有电池用于电网级存储，不是太昂贵，就是不能持续所需的数千次循环，难以具有成本效益。

一种钠离子电池已经开发出来，开发者是美国匹兹堡的阿奎恩能量公司，他们使用简单的化学反应，预期成本为每千瓦时300美元，不到锂离子电池使用成本的三分之一。第三方测试表明，阿奎恩公司的电池可以持续5000次以上的充放电循环，而且保持超过85%的效率。

阿奎恩公司的电池使用活性炭阳极和钠锰基阴极。一种水性电解液在两个电极之间传输钠离子，进行充电和放电。原理类似锂离子，但钠离子资源更丰富，因此使用更便宜。与溶剂型电解质相比，水性电解质更容易使用，也更便宜。不仅如此，这些材料都是无毒的，电池100%可回收。

公司已获得3000万美元的风险资本，以加快制造它的钠离子电池。这项新技术可能是最便宜的方式，可以存储大量能量，让电网可以使用电池，杰伊·惠特克说，他是公司的创始人兼首席技术官。

下一步是这项技术的电网级测试。阿奎恩公司已经开始装运预生产的电池原型，运送到离网型太阳能电力公司。下个月，一个1000伏的模块会运送到荷兰电工材料协会。

公用事业公司使用存储的能量，满足使用高峰期间的电力需求，这种做法称为调峰，有助于保持电网的可靠性和效率，并降低电价。惠特克说，阿奎恩电池的设计就是为了电网应用。“这非常适合离网太阳能和风能支持，也适合调峰。这是两种非常不同的应用，而我们的电池已证明对两种都有效。”

约翰米勒是电化学电容器专家，也是一家咨询公司的总裁。他说，有各种电池技术争先恐后地提供电网存储，而阿奎恩公司的电池可能是最便宜的。他以此对比当今最常见的电网存储技术——抽水蓄电，这占95%的公用事业级储能。抽水蓄电要在电力需求低的时候，把水升到高处，在高峰期间放水通过涡轮机。然而，这受到地质和空间的限制，而且抽水蓄电系统需要花费多年时间和数百万美元才能建成。公用事业公司现在开始考虑电池，因为它们几个月就可以交付，而且原则上可以放置在任何地方。“阿奎恩公司的技术正在到达抽水蓄电的成本范围。他们是独到的，这非常有希望用于电网存储。”米勒说。

到目前为止，没有现成技术能够满足所有电网的储能要求。有一些电力公司使用铅酸电池和钠硫电池，用于电网存储。铅酸电池便宜，但只有500～1000次循环，而钠硫电池很昂贵，每千瓦时达1000美元。其他新兴技术仍然十分昂贵，而且未经证实。

电网蓄电池技术也“必须即插即用，而且不需要大量的安装”，阿里诺莱说，他是荷兰电工材料协会执行顾问。阿奎恩公司的电池也有缺点，就是大而笨重，但是，它们成本低，循环寿命长，就弥补了这一点。“用于电网存储，最大障碍是成本，而阿奎恩公司在此占了上风，”诺莱说，“如果价格合适，人们会容忍低效率和高质量。”

阿奎恩公司正在制作35瓦时的组件，是模块化的，在它的研发设施中可堆叠。这家公司希望明年推出它的第一款商业化产品，并破土动工，修建一座500兆瓦时产能的工厂。

中航长力推出大型锌空气电池移动充电车

北京中航长力能源科技有限公司成功研制出大型锌空气电池移动充电车，为规模化推广电动汽车运营提供了保障，同时也是目前充换电站的补充充电形式。

这款配备了锌空气电池的移动充电车整车质量35吨，储电能量达1000千瓦时，输出电压300～440伏，输出功率为35千瓦，可同时为4辆电动公交车或4辆电动环卫车、8辆电动小客车充电。这款移动充电车除了在公交、环卫站以外，还能在其他许多地点、场所为电动汽车充电，同时也可以为城市供电系统故障及大型室外活动提供应急电源。

作为新兴金属燃料电池的锌空气电池具有环保、运行安全、比能量高（大约是锂电池比能量的两倍）、价格便宜、寿命长等优势，近些年在国内外得到了广泛的发展，目前尚存运营经济性不高等难题，可采用锌空气电池负极电解循环利用的手段加以解决。锌空气电池负极电解还原能够充分应用于沼气、太阳能、风力发电以形成新能源产业链，但具体实施手段还需要进一步验证。

燃料电池汽车规格将统一

据日本经济新闻报道，日本丰田、德国戴姆勒、美国通用等11家世界主要汽车生产商即将统一下一代环保车的“种子选手”——燃料电池汽车氢气供给系统的规格。

据估计，燃料电池汽车将在2015年以后进入实用阶段。为了给车加气，像加油站一样的氢气站是不可或缺的。然而，若连接器的规格得不到统一，大批量生产车体和供给系统的难度将会加大，成本也会居高不下，燃料电池汽车的普及就会困难得多。目前，拥有燃料电池汽车开发计划的主要厂商都加入了该规格统一计划，已基本同意将统一由储存罐向车体注入氢气的连接器的规格，2012年内将完成国际标准化组织的资格认定。针对储存罐内的压力条件等问题，各厂商也正朝着规格统一的目标努力。与此相对应，在电动汽车领域，统一连接充电器和车体电线插头国际规格的动作则有些迟缓。在燃料电池汽车领域，各厂商在规格统一问题上达成一致，将极大地推动燃料电池汽车的普及。

燃料电池汽车利用与电解完全相反的原理，通过氢气和氧气发生化学反应产生的电带动发动机运转，从而驱动汽车行驶。与电动汽车利用已储存的电驱动汽车行驶不同，燃料电池汽车一边发电一边行驶，在行驶过程中仅排出水，不会产生污染空气的有害气体。氢气的能量密度是车载锂离子电池的10倍，充一次氢气可以行驶更长的距离。此外，电动汽车需长时间充电，燃料电池汽车则可以在短时间内完成加气。无论是从环保性能，还是从便利性来说，燃料电池汽车都可谓是“最地道的环保车”。