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德国立项评估下一代高能电池技术前景

随着大型电池市场需求的日益高涨，旨在替代锂离子电池的下一代高能电池技术层出不穷。德国最新设立了一个评估项目，计划用3年时间从电池能量密度、成本和资源可用性等方面尽早对下一代电池技术的竞争力进行现实和科学的评估。

据德国明斯特大学发布的新闻公报，由德国联邦教育和科研部出资支持的这个评估项目将由明斯特大学电池研究中心负责协调，由德国亥姆霍兹联合会下属的于利希研究中心等多家研究机构和大学的研究人员参加。

该项目将重点评估锂空气电池、锂硫电池、钠基电池和全固态电池的发展前景。明斯特大学的专家说，这些被称为“明日之星”的下一代电池理论上比目前最常见的锂离子电池能量密度要高得多，但这些电池目前还处于基础研究阶段，面临体积较大、自放电率过高、寿命短等挑战。

德国研究人员将从理论和实验等方面对这些所谓“后锂电池技术”和目前最先进的改良型锂离子电池进行比较研究，以期科学地回答目前汽车等使用的锂电池技术是否很快会被取代以及“后锂电池技术”到底有多大竞争力等问题。

芬兰研发钛酸锂新合成技术

锂离子电池在移动应用中发展迅速，然而目前锂离子电池所使用的材料价格昂贵，电池使用寿命相对较短。研究人员正在为新一代锂离子电池开发新型材料，其中钛酸锂极具发展前景。这种化合物的原料易于获取，使用安全，易处理或回收；最重要的是，相比于目前的电池技术而言，使用这一材料制造的电池具有明显更长的周期和使用寿命。然而，该材料的主要问题就是电导率低。

东芬兰大学科学家的研究开启了新的电力存储应用。近来该项研究发表于在亚洲国家拥有广泛受众的《合金与化合物杂志》。亚洲地区的锂离子电池生产正在广泛兴起。

研究人员Tommi Karhunen表示：“电导率问题可以通过生产纳米尺寸、高表面积的晶体材料来解决，或者是通过利用高导电性的掺杂剂修改材料成分来解决。在UEF细颗粒气溶胶技术实验室，我们通过采用简单的一步式气相工艺，成功研发了钛酸锂纳米尺寸、高表面积的晶体和高导电性掺杂剂这两种材料。”细颗粒气溶胶技术实验室负责人Jorma Jokiniemi表示：“由上述材料制作而成的锂离子电池的电化学性能前景很好。该电化学性能是与芬兰屈德纽斯科科拉大学联盟Ulla Lassi教授带领的研究小组共同研究。其最重要的应用在于电池配备，例如，电动公交车需要快速充电，混合动力车和电动汽车需要高电力。”

日本研发出耐温性强的新型锂离子电池

日本日立造船公司近日宣布，已研发出耐温性强、起火隐患较小的新型锂离子电池。该公司将进一步推进大型化及批量生产方面的研究，最快将在2020年把其推向市场。这种电池力争用于电动汽车或用作医疗仪器的电源，公司希望在有关方面供货。

日立造船对用于手机和笔记本电脑的锂离子电池进行了结构变动。以往的锂离子电池用液体传输电，只能在0～40℃的情况下使用，而此次研发的新型电池通过用固体输电实现了100℃高温和0℃以下的运作。这种电池不会出现液体泄漏的情况，起火隐患也较小。本田研究所将用日立造船提供的试制品开展有关试验。

丰田汽车及索尼公司也在为实际运用固体输电的新型技术展开研究。据悉，日立造船通过独特的加压技术让固体层变薄，确保电流畅通，从而在实际运用方面取得了巨大进展。

澳大利亚开发出超级充电宝

最近澳大利亚公司开发了一款微型口袋式充电宝，号称5分钟之内充的电量可以供iPhone 6充满电。这款新型充电宝名叫“ASAP Dash”，它的充电速度比标准便携式充电宝快16倍，电池的寿命最高可以延长4倍。ASAP Dash由澳大利亚悉尼团队开发，负责人叫文森·劳维。

目前市场上的快速充电宝电量不到2000毫安，而ASAP Dash可以存储5000毫安电量，这意味着充电宝充电一次可以供手机使用至少48小时。ASAP Dash开发商表示：“我们为快速充电技术申请了专利，无论是在充电速度还是容量方面我们都比最接近的对手领先很多，我们的技术可以让您不再为电量担忧。”

移动技术专业网站Pocketnow高级编辑乔·李维认为ASAP Dash的解释不够清楚，他说：“充电5分钟，便携式充电宝可以充入的电量就足够为iPhone 5充满电了，充电15分钟就可以让iPhone充3次。的确不错，但是给iPhone充电的速度并不会比插在插座上快。”

换言之，ASAP Dash充电宝的充电速度的确超级快，但是手机完全充满电的时间还是一样的。ASAP Dash从0充电到100%只要15分钟，并不表示该充电宝能在5分钟内将手机充满电。不过ASAP Dash如果将技术引入到手机，那么手机在5分钟内充满电将是完全可能的。

李维进一步解释说：“我们可以打个比方，将充电宝比作装水的水桶。当你给水桶装水时如果管子小，装满水要花的时间就会长些，但是一滴水也不会漏掉。如果你用大管子，比如用消防带，一两秒钟水桶就会装满，但是你必须密切注意并调整水压，否则就可能损坏水桶，到最后桶中可能一滴水也没有。”

那么ASAP Das会损坏手机吗？李维相信不会，因为最终它只是一个内置快速充电功能的便携式电池充电宝。制造商解释说，当手机充满电后，电池就会被切断，防止过度充电。

如果电池使用时间超过了电池循环寿命，电池电量就会快速流失，更换电池一般都是因为这个原因。一个循环就是电池从没有电到充满电，每个电池的循环次数都是有限的。标准电池的循环次数一般为100～300次，电池组最高可以循环500次。而制造商表示ASAP Dash可以循环1200次。

ASAP Dash充电宝已经开始通过Indiegogo网站销售，定价89美元。今年6月开始该产品将面向国际市场出货。

联合国民航组织禁止客机运输锂离子电池货物

联合国国际民间航空组织(ICAO)近日颁布临时禁令，鉴于锂电池可能引发火灾，将禁止所有可充电锂电池通过客机托运。ICAO总裁奥卢穆伊瓦·艾卢称，这项禁令将被严格执行，ICAO将会对锂电池的包装运输设计新的方案。好在这一规定只适用于在商用客机货区里运输的锂电池，乘客和机组人员随身携带装在笔记本电脑里面的锂电池并不在禁令之内。

虽然ICAO的决定并无约束力，但大多数国家会跟随它的做法。最新的安全规定将于2016年4月1日开始生效，直到ICAO和它的合作伙伴发布针对锂电池的最新防火包装标准，预计这一标准将在2018年出台。

美国联邦航空管理局近期警告乘客不要在托运行李里放锂电池，因为它们有点燃并引发客机货仓火灾的风险。

典型的锂离子电池由两个电极与一种液体或者凝胶体电解液构成，由电解液在两个电极之间输送带电粒子。电池如果破损、短路或者过充电，会生成热；如果温度达到大约150℃，电解液可能会燃烧，进而引发爆炸。

最新研究试图解决这些过热问题，例如斯坦福大学发明了一种在电池过热时会自动关闭的方法；开发出第一款商业锂离子电池的索尼公司也在研发更安全更有效的替代品，例如镁硫电池，但是它们至少要等到2020年才可能问世。

中国动力锂电池市场火爆 日韩企业争相在华建厂

无论从汽车保有量，还是汽车产销量数据来看，中国毫无疑问已成为全球新能源汽车的最大市场。动力锂电池的需求将在未来几年迎来高峰，而新能源汽车市场的爆发更是促使日韩动力电池供应商纷纷进入中国建厂，希望为中国本土车企提供最完善的服务，从而在竞争中占据有利位置。

LG化学在中国

作为世界三大电动汽车电池供应商之一，韩国LG化学公司最近与美国汽车厂商克莱斯勒签署电池供应协议，向后者的插电式混合动力小型货车提供电池和电池管理系统，预计今年年底开始投入生产。至此，LG化学已经与美国汽车市场“三巨头”建立了合作关系：2009年LG为通用Volt提供电动汽车电池，2010年与福特达成合作意向。LG化学能源存储部负责人Lee Ung-beom在一份声明中表示：“我们力争在全球电池市场占据领导地位，与美国三大汽车厂商建立合作关系有助于我们达成目标。”

在中国，2015年8月LG化学与长安汽车签署价值数千亿韩元的订单，为后者的插电式混动车供应电池；2015年9月LG化学与奇瑞汽车达成合作意向，为后者的电动车供应电池。LG化学发言人表示：“奇瑞将有数千辆电动车会使用我们的电池，这也进一步巩固了我们在中国市场的地位。”除以上两家外，LG化学在中国的客户还包括长城汽车、东风汽车等。

松下、LG以及三星等国外电池厂商吸引众多汽车厂商的一个原因是，它们在电池的一致性、稳定性、循环寿命等方面都有比较大的优势，对下游整车厂的吸引力也大。“以LG化学为例，其不但是福特、大众、奥迪、日产等汽车巨头的供应商，长城汽车、长安汽车、奇瑞汽车、上汽集团等国内汽车厂商也被其收入囊中。以长安汽车为例，LG化学从2009年起与长安汽车开展有关电动汽车电池技术的合作，为长安汽车2016年以后量产的插电式混合动力汽车提供电池。”国内一新能源汽车上市公司负责人在接受媒体采访时表示。

凭借对国内新能源汽车政策与趋势的精准认知，LG化学很快与国内众多汽车企业达成合作关系，并快速敲定在华投资意向。

LG化学南京工厂于2015年10月竣工，计划从2016年开始在中国供应超过55万件电池产品。南京基地将与韩国吴仓、美国霍兰德工厂一起，构成LG化学全球三大电池生产基地，在这样的布局中，韩国吴仓工厂将成为补充与调节功能的生产工厂，南京与美国工厂主要满足当地的客户需求。LG化学在美国每年生产的电池可以供12万辆插电式混合动力电动汽车使用，韩国生产线的产能为35万辆，中国则为18万辆。

日韩电池企业纷纷来华建厂

据中国汽车工业协会数据显示，2015年新能源汽车产销 340471辆和331092辆，同比分别增长3.3倍和3.4倍。在未来几年，这一趋势还将继续翻番。国内汽车厂商如长安汽车宣布将在未来10年内投资180亿元用于新能源项目开发，计划投放新能源车型34款；奇瑞希望2020年新能源汽车销量达到20万辆；北汽也在近期将2020年的新能源销量目标从此前设定的20万辆提升至40万辆。

除了LG化学在中国建厂外，三星SDI电池工厂在西安投产，其生产线将年产4万辆高性能汽车动力电池。而松下将在大连投资500亿日元 (约合人民币27亿元)建立电池工厂，以增加对汽车厂商的电池供应量，预计将于2017年投入生产。松下的目标是让电池业务在中国的年营收达到1000亿日元(约57.9亿元人民币)。2015年由于特斯拉Model X进入量产阶段，松下将电池产能倾斜全部供给特斯拉这样的大客户，而他们的产品由于电池产能不足造成出货延期，最后只好选择LG或三星的锂电池作为替代品。

近两年关于出行类的创业项目炙手可热，电动滑板车、电动助力自行车、电动平衡车、电动踏板车以及电动汽车等等，极大地刺激了锂电池的需求。根据市场咨询公司B3的报告，全球电动汽车电池市场规模预计2020年将达到182.4亿美元，比2013年(只有32.6亿美元)增长超过5倍。

美国布鲁姆能源公司在纽约部署燃料电池系统

美国布鲁姆能源公司(Bloom Energy)将为摩根士丹利公司设在纽约时代广场的全球总部附近安装一个燃料电池系统。

这个在百老汇1585号部署的燃料电池项目预计2016年底全面运行，将为摩根士丹利的建筑提供约750千瓦的全天候高品质电源，相当于每年提供约60万千瓦时的清洁电力。

布鲁姆能源公司采用固体氧化物燃料电池技术，通过效率更高的电化学过程取代燃烧过程，产生清洁、可靠的电力，与传统的生成和传输电力方式相比，将大幅减少温室气体排放量。

布鲁姆能源公司首席运营官吉姆·罗森塔尔说：“我们的燃料电池在纽约成功部署后，这个项目进一步体现了我们如何提高燃料电池设施的可持续性和灵活性，同时控制成本，并为我们的业务和股东，以及我们的地球负责。”

“最近的巴黎气候协议，呼吁全球各国政府和企业领导人重新构想我们的电源世界，而这个项目在曼哈顿演示清洁分布式能源如何部署在现场，即使在城市地区也可以部署。”布鲁姆能源公司主要创始人和首席执行官莱科宁斯里达尔表示，“我们对摩根士丹利公司继续致力于清洁能源表示欢迎，并对纽约州推动采用清洁分布式发电表示赞赏。”

这一项目是由纽约州能源研究和发展管理局通过可再生能源中长期信贷合同的可再生能源组合标准(RPS)，获得的主要开发可再生能源项目。布鲁姆能源公司在美国和日本已经拥有超过200个燃料电池计划，而在纽约州有10个计划正在进行。

英国公司开发氢燃料电池手机

对于现代人来说，最烦人的事情莫过于拿起手机准备拔打重要电话或者发一个重要邮件，结果发现手机没电了。而英国Intelligent Energy公司宣称通过采用氢燃料电池技术，可以将手机的续航时间提高到一周。

近日，Intelligent Energy获得了 760万美元融资，该公司正在与一家新兴智能手机制造商合作开发植入氢燃料电池的智能手机原型机。Intelligent Energy消费电子部门代理总经理Julian Hughes表示：“最近几周，我们正在与OEM合作，我们向他们展示了氢燃料电池植入智能手机之后能做什么事。”休斯还说，消费者受到电池续航时间的困扰，公司相信燃料电池是一个解决方案，目前智能手机的电池创新跟不上设备能源需求的增长。

Intelligent Energy的 CEO Henri Winand补充说，最快两年内技术就可以推向市场。Intelligent Energy认为氢燃料电池可以植入到手机中，同时又能保留设备的现有技术，充电一次手机将可以续航一星期。

但是，氢燃料电池是通过氢气和氧气的化学反应产生电能，在产生电流的同时它还会生成水。如何将水排出手机是一个关键的挑战，水不能弄湿口袋，也不能损坏设备。还有一个难题：如果给手机安装了氢燃料电池，用户不可能将电源线连到插座上就为手机充电。电池内的氢需要更换，制造商必须克服这个难题。将氢燃料电池装入手机，用完即丢，这也许是个选择。除此之外，Intelligent Energy与合作伙伴还必须找到办法来降低成本。

氢燃料电池已经在其他产品中使用。今年年初时，Intelligent Energy展示了一款无人机，它就安装了氢燃料电池；汽车商也已经在部分汽车中安装氢燃料电池。

发电效率全球最高东芝新一代纯氢燃料电池系统投入测试

近日，在日本东京都大田区岩谷加氢站，东芝公司开发的拥有全球最高发电效率的新一代纯氢燃料电池系统正式投入实证试验运行。本次运行的700瓦纯氢燃料电池系统是在2014年机型的基础上开发而成，新产品在大幅提升氢利用效率的同时，通过改良电池材料，优化了电池电压特性，发电效率达到了55%的全球最高水平，综合效率达到95%。

此外，由于该系统直接采用氢作为燃料，发电过程不仅可以做到二氧化碳零排放，而且启动发电只需要一到两分钟即可完成。本次试验将持续到2017年，在此期间，技术人员将进行运行数据的采集工作，完成运行方式和应用前景等多方面验证。

按照计划，通过氢气发电产生的电能，将用于岩谷氢站内的便利店照明，此外，发电过程中产生的热水也将用于便利店内的清洗。

此次投入试验运行的电池系统属于日本山口县2014年公开征集的“山口产业战略研究开发补助金”项目，在与山口液态氢株式会社、长府工业株式会社、岩谷产业株式会社共同承接后，东芝承担了纯氢燃料电池系统的开发工作。

为加速推动氢能源社会发展，东芝集团以“二氧化碳零排放、创建可持续发展的安心、安全、舒适的社会”为目标，在今后仍将继续大力推进各项举措，为建设全球绿色生态体系做出贡献。

欧洲开发出电动汽车液流电池技术

来自欧洲列支敦士登的NanoFlowcell公司近日将推出注入跨界风潮的首款低电压汽车Quantino。NanoFlowcell公开表示：得益于旗下液流电池技术的开发与运用，Quantino概念车有望于今年实现量产，并且这款概念车已经顺利通过了量产前的全部测试。

液流电池技术作为一种依靠活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池科技，已在日本用于电站调峰和风力储能等设施，大功率的电池储能系统已全面投入使用。而此次应用于电动车上的液流电池技术则预示着此项技术进一步完善，从而跨界迈进到电动车的发展进程之中。相比于传统锂离子电池技术，Quantino概念车所应用的液流电池技术具有充放电效率高、可靠性强、无污染、易回收等独特优势，而这也恰巧符合了当今环保人士的购车诉求，以及严苛的环保法规。

液流电池动力系统的工作原理相对简单，正极电流与负极电流分别缓缓流过隔膜两侧，并且通过隔膜进行离子交换，便实现了电池组之间的反应。通常情况下，液流电池可像其他电池一样补充电量，或是补充离子液。然而Nano-Flowcell液流电池的工作原理完全不同。随着电能的释放，离子液当中的电解质蒸发，使储油罐耗尽，并等待重新填满。Quantino这款概念车采用四轮驱动系统，每只车轮均配备一台电动马达，并且搭载两组燃料箱，用来储存离子液体，其中一组燃料箱释放正电荷，而另一组则携带负电荷。该车可以用一组双分叉的喷嘴，在同一时间内，分别加满正极和负极两组燃料箱。

值得一提的是，Quantino概念车所采用的四驱系统将成为里程碑之作。在搭载汽油引擎的车款中，所谓的四轮驱动系统分为诸多种类，包括分时四驱、适时四驱、以及全时四驱等，但由于Quantino概念车的每一只车轮均装配一台电动机，因此电能可根据当下需要，从而驱动任意车轮，并且合理分配动力。在设计上省略了差速器、传动轴等一系列机械结构，最终降低车重，以发挥电能的最高使用效率。

Quantino概念车的雏形已于2015年正式亮相，它是一款应用低电压系统的电动汽车，额定电压仅为48伏，但是可以产生200安培的电流。这意味着整套系统可以释放出巨大的电流，从而供给4台额定功率为25千瓦、峰值扭矩为182牛米的电动机，并且最高时速超过200公里/小时。量产版本的2016款车型也有望配备48伏的低电压系统，而且可爆发出81千瓦的最大输出功率。NanoFlowcell并未提及新车的续航里程，但在测试中，这款概念车的续航里程已达621公里。即使最终有大幅度削减，仍然比大部分的常规动力车款更具优势。

NanoFlowcell将在日内瓦车展上正式发布Quantino概念车，并计划推行一项关于Quantino的未来可行性研究。

除 Quantino车型外，NanoFlowcell还有望发布另一款车型——Quant F运动型跑车。这款四座概念车也应用了液流电池技术，同时动力储备大幅升级。四轮驱动设置能够释放出高效动力，爆发出802千瓦的最大输出功率，极速可达300公里/小时，如此强劲的动力参数甚至超越了当今不少超级跑车。

专家们认为液流电池技术也可以运用到其他领域。例如，在非高峰时间，离子液体可以用来储存电网能源，其传动系统可以为其他种类的运输工具提供能量，如火车、卡车、飞机甚至太空飞船。Nano Flowcell的首席技术官和开发人 La Vecchia表示：“离子液体具有不易燃、无毒、无排放物，以及不会释放较高压力等优势。因此在船上储存方便，将其建立成加油网络系统也相对简单便捷。”