早些時(shí)候,復(fù)旦大學(xué)的一位吳姓學(xué)者研發(fā)出了所謂的“水鋰電池”,號(hào)稱能量密度能比普通鋰電池高出約80%。消息一經(jīng)《科學(xué)報(bào)道》雜志發(fā)布,就在社會(huì)上引起了不小的轟動(dòng),甚至讓許多人相信,鋰電池的新一輪革命已經(jīng)到來(lái)了,也許現(xiàn)在就是擺脫對(duì)石油的依賴的最佳時(shí)機(jī)。但實(shí)際上,這個(gè)消息僅僅是曇花一現(xiàn)就再?zèng)]下文,兩年多時(shí)間過(guò)去了,我們也沒(méi)能等到當(dāng)年吳教授預(yù)言的“水鋰電池電動(dòng)車”??茖W(xué)研究的道路上難免會(huì)有坎坷,一兩次失敗不算什么。不過(guò)這也把另外一個(gè)問(wèn)題推到了我們面前:鋰電池的能量密度達(dá)到多少,我們才可以擺脫對(duì)石油能源的依賴?
說(shuō)到這里,我們首先得來(lái)普及一下能量密度的概念。所謂能量密度,也就是單位體積內(nèi)包含的能量。如果說(shuō)鋰電的能量密度提升了5倍,也就是說(shuō)它在重量不變的情況下,所包含的電量提升了5倍。其實(shí)國(guó)際上對(duì)鋰電池的研究,也主要是圍繞著這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)的。從事電池開(kāi)發(fā)的人都知道,鋰電池的能量密度一直都在提高,只是一直沒(méi)獲得超出預(yù)期的突飛猛進(jìn)。而各大移動(dòng)電源品牌真正能拉開(kāi)價(jià)格的關(guān)鍵性技術(shù)壁壘,也主要是能量密度的差距。安全、智能、設(shè)計(jì),不過(guò)都是陪襯罷了。
如果對(duì)汽油的熱值進(jìn)行一下?lián)Q算,那46百萬(wàn)焦耳/千克的能量,可以換算成3100毫安時(shí)/45克。而同樣重量的鋰電裝置,所達(dá)到的能量?jī)H為前者的2.5%左右。不過(guò)考慮到汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)化效率很低,把化石能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能時(shí)只有25%左右,所以同等重量的鋰電應(yīng)該可以達(dá)到目前汽油能量的10%。換句話說(shuō),如果今天鋰電池技術(shù)的能量密度能提升10倍,那在不考慮供給量的理想情況下,人類歷史中的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)汽車就可以全部推進(jìn)歷史博物館了。而實(shí)際上考慮到經(jīng)濟(jì)性的一些問(wèn)題,目前鋰電池的能量密度提升4倍左右,就可以搶占燃油汽車的絕大部分市場(chǎng)了。只是,目前連80%提升的項(xiàng)目都擱淺了,我們實(shí)在是沒(méi)辦法給4倍這個(gè)目標(biāo)制訂一個(gè)明確的達(dá)成時(shí)間。