上周,Intertubes泛滥成灾,有报道称电动汽车的价格将很快低于汽油车。这主要是因为EV电池的成本将持续下降。该报告中很少有人注意到警告,即继续依赖锂离子储能可能会使工程陷入困境。除其他外,这是因为越来越多的人想要更多的电动汽车,这将对所有这些电动汽车电池的锂成本施加上行压力。
那么,谁说我们必须继续依靠锂来制造电动汽车电池呢?
储能和电动汽车所有权
电动汽车比汽油汽车更昂贵,主要是因为电动汽车电池比汽油箱昂贵得多。
直到最近,这为电动汽车反对者提供了充足的弹药,使其能够降低电动汽车的前景。
另一方面,电动汽车的所有权可以大大降低燃油和维护成本。早在2013年,埃德蒙兹(Edmunds)就对通用汽车的Volt气电混合动力汽车进行了为期五年的拥有成本计算,并展示了较低的燃料和维护成本如何为电动汽车车主带来更有利的结果(通用汽车的零浪费政策更加顺便说一下,在绿色蛋糕上锦上添花)。
到2017年,储能成本下降得如此之快,以至于在购买时电动汽车与汽油车达到同等水平的前景也开始形成共识。现在的问题是,这种情况将在多久之前发生。
就在上周,彭博社通过以下观察更新了其电动汽车成本展望(重点已添加):
如果锂离子电池的成本持续下降,到2025年,电动汽车可能会比石油汽车便宜。
彭博新能源财经(Bloomberg New Energy Finance)的一份报告显示,某些型号的成本最快将于2024年与内燃机相同,并于次年变得更便宜。伦敦研究人员周四表示,要做到这一点,即使进入电池组的金属需求持续上涨,电池组价格也需要下降。
露露如果您发现有关金属和需求的问题,请马上用完自己的雪茄。他们的意思是,对锂的需求上升可能会给电动汽车电池的成本带来上行压力,从而导致电动汽车的成本更高。
需要明确的是,这并不意味着电动汽车的价格总会比汽油汽车高。但是,这确实意味着价格平价可能会进一步推向未来。
镁储能救援
一种明显的解决方案是开发依赖廉价,丰富材料的储能技术,而镁正是其中的来源。
镁有多少?维基百科说:
镁是宇宙中第九大最丰富的元素。它是通过将三个氦核依次添加到碳核中而在大型的老化恒星中产生的。
哦,等等,不是那个。这个:
镁是地壳中第八大最丰富的元素,也是地球上第四大最常见的元素(仅次于铁,氧和硅),占行星质量的13%,占地幔的很大一部分。它是溶解在海水中的第三大最丰富的元素,仅次于钠和氯。
早在2010年,我们在ARPA-E的朋友就镁的含量进行了计算,并得出了以下结论(强调):
当前,大多数用于电动汽车的锂离子电池一次充电可提供的行驶里程限制为100英里,占车辆总成本的一半以上。为了与基于汽油的车辆竞争市场,电动汽车的成本必须更低,而且行驶距离必须更远。与汽油具有成本竞争力的电动汽车需要的电池的能量存储量是当今最先进的锂离子电池的两倍,而成本仅为成本的30%。
ARPA-E专注于镁储能,这不仅是因为其丰度高,而且还因为它有可能在一定范围内击败锂离子电池……
镁合金原型电池表现出出色的电化学性能,可进行数千次充电而几乎不会褪色。
……八年后,镁储能技术还没有准备就绪。
hoo!
…最终!
镁电池的能量密度是锂离子电池的两倍,这是一件好事。然而,为了给它们充电,它们需要高腐蚀性的液体电解质,这是一件坏事。
使用传统的腐蚀性较小的电解质是无法解决的,因为它会混入镁的表面,从而使电池无法充电。
研究人员一直在寻找各种途径来克服这一障碍,美国国家可再生能源实验室的一个团队非常有信心,他们走上了正确的道路(对于那些刚接触该主题的人来说,电解质是电池的一部分存储电荷;其他两个部分是阳极和阴极,它们收集并放电)。
这是曲目:
…研究人员用聚丙烯腈和镁离子盐开发了一种人造的固体电解质中间相,以保护镁阳极的表面。
知道了吗?您可以在《自然》杂志的标题为“人工界面使碳酸盐电解质中的镁化学可逆:”下获得更多详细信息:
在这里,我们在镁阳极表面上设计了一个人工的Mg2 +-导电界面,成功地将电解质的阳极和阴极要求解耦,并证明了抗氧化电解质中Mg的化学性质可逆。人造中间相可以使Mg / V2O5全电池在含水的碳酸盐基电解质中发生可逆循环。
有呀。关键短语是“高度可逆的镁化学成分”,这意味着电池可以有效地充电。
对于未来的镁电动车电池,不要屏住呼吸。到目前为止,该工作已在原型阶段进行了演示。在此事情移动之前,还有很多修补工作要做。
另一方面,镁电池至少在小范围内可能即将成为事物。一家名为Pellion Technologies的公司早在2009年就获得了ARPA-E的镁储能系统超过300万美元的资金。到2016年,该公司在移动,无线和机器人领域的储能应用吸引了摩托罗拉解决方案的关注。
如果您有关于Pellion的最新消息,请在评论主题中给我们留言。或者,如果可以,请告诉我们如何进入他们的网站。
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图片:John Frenzl / NREL。