但是即使只有4,000 W-hr/kg被有效利用,汽油的
能量密度仍然是锂离子电池的25倍。也就是说一台较好的电动汽车电池的重量也将是汽油的25倍。
来源: GM
尽管留给电池研发的时间已经不多了,
Chevy Volt 还是预计将在2010 年上市。 更糟糕的是,电池充电比较慢。使用110V充电电压,一般需要6个多小时才能给电池充满电。
“这种(能源)的能量密度非常小,”Chrysler公司一家子公司Global Electric Motorcars的首席执行官Larry Oswald称。“电池就好像是一个装了很少油的大油箱。”在上世纪九十年代,电池制造商对电池夸大其词而对能量密度低这一问题却避而不谈。他们号称续驶400英里,充电时间只要15分钟。然而最终没能实现这一点。
“我们高估了当时的现状、设定了过高的目标,这使我们自己深受其害,”拥有3辆电动汽车的Swan称。“电池制造商内部根据能耗极小的汽车来计算续驶行程。他们设定了各种美好的假设,你瞧,他们在纸面上能实现了400英里的续驶能力和15分钟的充电时间。”
解决成本问题
这就是为什么充电式混合动力成为一个重要的选择方案。续驶能力不再是个问题。美国先进电池联盟 (USABC)是一个由美国汽车制造商组成的组织,这家机构设定了充电式电动汽车的续驶能力要达到10英里到40英里的目标。因为要求的续驶距离缩短了,就不需要电池制造商达到300-400 W-hr/kg.比能的要求了,现在USABC设定的目标是,对于续驶距离为10英里和40英里的充电式混合动力车,比能分别要达到56 W-hr/kg和96 W-hr/kg。


Compact Power Inc.公司和LG Chem公司在锂离子电池
上使用了一种堆积式承载板设计,而不是传统的缠绕式结构。 有了内燃机和发电机作为电池的有力支持—就像充电式混合动力车这样—汽车公司的高管们称他们能大大提高电动汽车的续驶里程。例如,GM的高管们称Chevy Volt能续驶400英里。“假设你的公司离家30英里,如果你每晚回家或者白天工作的时候对电动汽车充电,一加仑汽油可以让汽车行驶150英里,”GM副董事长Robert Lutz这样告诉参加2007年汽车展的人们。
但是还存在一个成本的问题。为了把成本保持在一个合理的水平,USABC设定的目标是对续驶里程为40英里和10英里的电动汽车,动力成本分别是293美元/kW-hr和500美元/kW-hr。在这个问题上较短的续驶里程也是一个优势。因为短程电池的规格更小一些,电池制造商不必实现的100美元/kW-hr的目标,这一难以实现的目标是10年前设定的长期目标。
但是,所有人都承认实现起来并不容易。Design News请一些专家估计目前的锂离子电池的价格,他们认为在500美元到1,000美元/kW-hr之间。他们称,如果只算锂离子电池的成本,一般是300美元/ kW-hr。但是电动汽车电池除了电池本身的成本,还必须要考虑封装、保护电路、冷却系统以及经销商利润等成本。
“这不是件简单的事情,”California-Berkeley大学化工专业的退休教授Elton Cairns称,他曾是通用汽车燃料电池的开发者、双子星座飞船电池的设计者。“当你把电子线路和封装考虑进去,成本可能会到1000美元/kW-hr。”

一小部分Dodge Sprinter 混合动力汽车使用锂离子和镍氢电池。
不过大多数专家称目前剩下的主要任务是工程问题而不是发明问题。“现在的问题是比例缩放,”美国汽车研究中心(http://rbi.ims.ca/5709-544)主任David Cole称。“从我们的角度来看,一些重要发明已经完成,剩下的是进行更好地工程开发。”
安全的解决方案
然而,在公开宣布的开始日期之前完成这个工程工作是另外一回事。特别是通用汽车公司,该公司仍然坚持原来宣布的Chevy Volt 2010年投放市场的时间计划。然而,考虑到汽车开发时间,为了能按时投放市场电池制造商必须已经或者能很快准备好他们的产品。
好消息是锂离子电池制造商们称他们已经解决了过去广受关注的安全性问题。热失控是困扰笔记本电脑和手机中使用的锂离子电池的一个问题,这一问题现在已经通过改变化学成分成功解决了。电动汽车电池的制造商们用其他物质代替了正电极中的氧化钴。例如,A123 Systems (http://designnews.com.cn/0806-306.aspx)公司在电池负