为什么这种能打败特斯拉的电池会成为电动飞行的“圣杯”？

文/David Vetter

图片来源：视觉中国

日本的研究人员表示，他们已经开发出一种电池，其能量密度几乎是特斯拉Model 3汽车电池的两倍，这为寿命更长的电池很快将应用于移动电话、电动汽车甚至电动客机带来了希望。

这种新型锂空气电池由日本国家材料科学研究所(NIMS)开发，并得到日本企业集团软银的支持，据称，它的能量密度破纪录地超过了500瓦特小时每千克(Wh/kg)——几乎是特斯拉Model 3中松下锂离子电池260Wh /kg的两倍。

研究小组还表示，这种电池在反复充电的情况下表现良好，他们说：“重复放电和充电反应在室温下进行。这款电池的能量密度和循环寿命性能是有史以来最高的。”

500Wh/kg这个数字很重要，因为工程师们认为这是实现地区性电动客机的门槛。飞机电气化有望实现可持续、高效、近乎无声的空中旅行，与零碳未来兼容。但要实现这一目标，还有许多技术上的障碍——最重要的一个事实是，当前一代的锂离子电池相对于它们所能储存的电能来说，重量很大。

我询问了航空航天技术研究所全球主任、英国诺丁汉大学电气与电子工程系教授Patrick Wheeler对这项突破的意义有何看法。

Wheeler说：“他们正在谈论的数字很有趣，因为他们正处在一个紧要的点上，在这个点上，中距离的电力飞行将成为可行的——这有点像圣杯。”“如果你想要进行长距离的全电动飞行，目前的锂离子电池无法做到这一点，因为它们变得又大又重。”

但Wheeler强调，这条新闻至少可以与其他已经在使用的交通工具相关。

他说：“这为我们提供了一种电池，它在能量存储方面比我们现在拥有的要好得多。”“续航里程焦虑仍然是电动汽车的一个问题，所以如果今天你能把电动汽车的电池组换成能让你走两到三倍距离的电池组，那将很不错。”

Wheeler指出，目前在NIMS上还没有详细的技术信息，但他认为，由于人们对电气化的巨大兴趣，这种电池如果能在现实世界中运行，它很快就会被推向市场。

他说：“如果证明它可以扩大规模，我可以想象发展将会相当迅速，因为需求是存在的。”“有些政府表示，他们希望在2030年或2035年之前实现所有电动汽车和交通工具的普及。这是很多人想要投资的一个很好的理由——无论是政府还是商业。”

回到电动飞机的前景，Wheeler认为NIMS的声明是令人鼓舞的，但他指出，在电动飞机成为世界跑道上的常见景象之前，还有许多其他挑战需要克服——尤其是在充电方面。

他说：“如果你打算在飞机上使用可充电电池，那么在飞机停在登机口的时候给飞机充电看起来并不是不可行的。”“但所有的电能必须从某个地方来：你需要确保所有这些电能都是零碳来源，以及将其输送到飞机上的基础设施。这并非无关紧要，尤其是在大型机场。”

短期内，另一个障碍可能是立法方面的：日本宣布这一消息的同时，以色列航空公司Eviation正准备测试据称是第一架电动客机，名为Alice。但在美国，Alice将在未来几周内进行试飞，联邦航空管理局尚未为电动飞机制定任何规则，尽管它已经对制造Alice发动机的MagniX公司生产的某些发动机发布了“特殊条件”。

目前，Alice的规格是适中的。这架飞机可以搭载9名乘客，使用锂离子电池以接近290英里每小时的速度飞行506英里，该公司的首席执行官说，锂离子电池占飞机重量的65%。因此，尽管电动飞行还处于早期阶段，但NIMS团队所描述的这种进步可能会改变游戏规则。

David Vetter为福布斯撰稿人，表达观点仅代表个人。

译 Stephen