為什麼這種能打敗特斯拉的電池會成為電動飛行的“聖杯”？

文/David Vetter

圖檔來源：視覺中國

日本的研究人員表示，他們已經開發出一種電池，其能量密度幾乎是特斯拉Model 3汽車電池的兩倍，這為壽命更長的電池很快将應用于行動電話、電動汽車甚至電動客機帶來了希望。

這種新型锂空氣電池由日本國家材料科學研究所(NIMS)開發，并得到日本企業集團軟銀的支援，據稱，它的能量密度破紀錄地超過了500瓦特小時每千克(Wh/kg)——幾乎是特斯拉Model 3中松下锂離子電池260Wh /kg的兩倍。

研究小組還表示，這種電池在反複充電的情況下表現良好，他們說：“重複放電和充電反應在室溫下進行。這款電池的能量密度和循環壽命性能是有史以來最高的。”

500Wh/kg這個數字很重要，因為工程師們認為這是實作地區性電動客機的門檻。飛機電氣化有望實作可持續、高效、近乎無聲的空中旅行，與零碳未來相容。但要實作這一目标，還有許多技術上的障礙——最重要的一個事實是，目前一代的锂離子電池相對于它們所能儲存的電能來說，重量很大。

我詢問了航空航天技術研究所全球主任、英國諾丁漢大學電氣與電子工程系教授Patrick Wheeler對這項突破的意義有何看法。

Wheeler說：“他們正在談論的數字很有趣，因為他們正處在一個緊要的點上，在這個點上，中距離的電力飛行将成為可行的——這有點像聖杯。”“如果你想要進行長距離的全電動飛行，目前的锂離子電池無法做到這一點，因為它們變得又大又重。”

但Wheeler強調，這條新聞至少可以與其他已經在使用的交通工具相關。

他說：“這為我們提供了一種電池，它在能量存儲方面比我們現在擁有的要好得多。”“續航裡程焦慮仍然是電動汽車的一個問題，是以如果今天你能把電動汽車的電池組換成能讓你走兩到三倍距離的電池組，那将很不錯。”

Wheeler指出，目前在NIMS上還沒有詳細的技術資訊，但他認為，由于人們對電氣化的巨大興趣，這種電池如果能在現實世界中運作，它很快就會被推向市場。

他說：“如果證明它可以擴大規模，我可以想象發展将會相當迅速，因為需求是存在的。”“有些政府表示，他們希望在2030年或2035年之前實作所有電動汽車和交通工具的普及。這是很多人想要投資的一個很好的理由——無論是政府還是商業。”

回到電動飛機的前景，Wheeler認為NIMS的聲明是令人鼓舞的，但他指出，在電動飛機成為世界跑道上的常見景象之前，還有許多其他挑戰需要克服——尤其是在充電方面。

他說：“如果你打算在飛機上使用可充電電池，那麼在飛機停在登機口的時候給飛機充電看起來并不是不可行的。”“但所有的電能必須從某個地方來：你需要確定所有這些電能都是零碳來源，以及将其輸送到飛機上的基礎設施。這并非無關緊要，尤其是在大型機場。”

短期内，另一個障礙可能是立法方面的：日本宣布這一消息的同時，以色列航空公司Eviation正準備測試據稱是第一架電動客機，名為Alice。但在美國，Alice将在未來幾周内進行試飛，聯邦航空管理局尚未為電動飛機制定任何規則，盡管它已經對制造Alice發動機的MagniX公司生産的某些發動機釋出了“特殊條件”。

目前，Alice的規格是适中的。這架飛機可以搭載9名乘客，使用锂離子電池以接近290英裡每小時的速度飛行506英裡，該公司的首席執行官說，锂離子電池占飛機重量的65%。是以，盡管電動飛行還處于早期階段，但NIMS團隊所描述的這種進步可能會改變遊戲規則。

David Vetter為福布斯撰稿人，表達觀點僅代表個人。

譯 Stephen