http://www.physorg.com/news161862319.html
May 18th, 2009
一種新型的、以空氣為燃料的電池（air-fuelled battery）所提供的能量儲存量為目前可用設計的十倍。這種在容量上的階段變化，為新一代電動車、行動電話與膝上型電腦鋪路。
這項研究，由 Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) 資助，目前正由（英國） St Andrews 大學的研究者及其在 Strathclyde（大學）與 Newcastle（大學）的伙伴率領。
這種新設計有潛力改善可攜式電子產品的效能，並為再生能源產業帶來重大提升。這種電池將使得風或太陽這樣的能源可固定輸出電力，那在天氣改變或夜晚降臨時停止發電。
容量之所以改善，是因為添加了一種成分（那在放電期間利用來自空氣中的氧），取代了今日可充電電池所用的一種化學成分。因不需要在電池中到處攜帶著這些化學物質，故同樣大樣的電池能提供更多能量。以必要的充電容量減少電池的大小與重量，已成為電動車開發者的一種長期抗戰。
這種 STAIR (St Andrews Air) 電池也應比今日的可充電電池便宜。這種新成分是以多孔碳（porous carbon）製成，那遠比它所取代的鋰鈷氧化物（譯註：正極）便宜。
這項為期四年的研究計畫，那在七月抵達半途，建立在該大學的發現上：碳成分與空氣的交互作用能夠重複，創造出一種充電與放電循環。後續研究使 STAIR 電池所儲存的電量增加三倍以上。
此計畫首席研究者，St Andrews 化學系的 Peter Bruce 教授表示："我們的目標是使儲存容量增加五倍到十倍，那超越目前鋰電池的範圍。我們的結果到目前為止非常令人鼓舞而且遠超越我們的預期。"
"關鍵是將空氣中的氧當作一種還原劑（reagent），而非在電池內到處攜帶必要的化學物質，" Bruce 說。
氧，那會透過電池暴露於空氣中的表面提取，在碳的孔隙內反應，使電池放電。"不只是因為此程序的這個部份免費，這種碳成分也比目前技術便宜，" Bruce 說。他估計，在 STAIR 電池可在商業上購得之前還需至少五年。
這項計畫是聚焦在更理解這種電池的化學反應如何進行，並調查該如何改進它。研究團隊也正朝製造 STAIR cell 的原型研究，首先是用於小型應用中，例如行動電話或 MP3 播放器。
※ 這項研究是陽極的突破。廣泛運用此技術地球會不會缺氧？
＊ Air-fuelled Battery Could Last Up to 10 Times Longer
http://www.epsrc.ac.uk/PressReleases/oxlithbattery.htm
＊ 鋰電池陰極的重要突破
...Energy storage is limited by the lithium cobalt oxide electrode (0.5 Li/Co, 130 mAhg-1). The University of St Andrews design replaces the lithium cobalt oxide electrode with a porous carbon electrode and allows Li+ and e- in the cell to react with oxygen from the air.
Initial results from the project found a capacity to weight ratio of 1,000 milli-amp / hours per gram of carbon (mA/hours/g), while recent work has obtained results of up to 4,000 mA/hours/g. Although the two designs work very differently, this equates to an eight-fold increase compared to a standard cobalt oxide battery found in a mobile phone.
＊ 科學家在銅上創造大面積石墨烯
＊ 新奈米晶體具廉價光源潛力
＊ 合成催化劑模仿自然的「氫經濟」
＊ 生物碳：對抗全球暖化 增加土壤養份
＊ 氧的增加導致地球最早冰河時期
＊ 在海中加鐵能對抗暖化？答案沒這麼簡單
＊ 研究：森林可能成為二氧化碳來源
＊ 慣性，讓風力發電更平順
2 則留言:
歐巴馬打造電動車電池大國
【劉聖芬／綜合外電報導】 2009-05-27 工商時報
提倡環保節能、正在推動綠色新政的歐巴馬政府，已引爆美國生產電動車電池的熱潮。為了把美國打造成一個電動車電池生產大國，美國能源部將動用24億美元資金，並在上周最後期限前接獲165件申請案。其中包括通用汽車、陶氏化學、以及奇異公司（GE）參與投資的A123系統公司都在爭取這筆政府資金，甚至連密西根、肯塔基與麻薩諸塞州政府也分別與其所青睞的電池製造商聯手提出申請。
最快在7月底前決定撥款對象後，能源部可能會幫助密西根州利沃尼亞市、肯塔基州印第安納波里斯市與格倫戴爾市，發展成為未來美國電動車電池的生產重鎮。
根據資產管理公司Alliance Bernstein的研究員於2008年所做的一份研究預測，美國電動車鉛酸電池（lead-acid batteries）市場將從1年90億美元的市場規模，於2030年前成長到1,500億美元以上。但現在，鉛酸電池有可能被鋰電池所取代。
全球鋰電池市場目前為四家大型的日本與韓國公司所支配，其中包括索尼與Panasonic公司。但他們生產的主要是小型鋰電池，供筆記型電腦與手機使用。汽車製造商現下使用在油電混用車上的是鎳氫電池，豐田的Prius就是一例，原因是鎳氫電池比較沒有爆炸、著火的問題。
鋰電池比鉛酸或鎳氫電池更輕巧、且容量更大。數家美國公司已將技術改善，有能力生產既安全且實用的大型鋰電池，供汽車與卡車使用。
美國各州渴望吸引既能帶動就業、又能減少溫室氣體排放的製造業者前來投資。肯塔基州已承諾提供1.1億美元補助，及一塊位於格倫戴爾市占地1,550公頃的地供鋰電池製造業使用。麻薩諸塞州的官員表示，該州有包括Boston Power在內的數家鋰電池製造商，有機會獲得政府資金。
根據能源部接獲的申請，A123想在利沃尼亞斥資6億美元蓋一座廠房。之前通用汽車表示與A123合作為開發中的Volt電動車打造電池，令後者的知名度大增。
居領導地位的鉛酸電池供應商Johnson Controls已與法國電池製造業者Saft合作，打算在密西根州霍蘭德市的現有廠房生產鋰電池。
◆ 比亞迪聯手福斯 開發電動車
【林殿唯／綜合報導】2009-05-27 工商時報
根據「華爾街日報」報導，德國福斯汽車（Volkswagen）在週一表示，該公司CEO溫特可恩（Martin Winterkorn）已經與比亞迪總裁王傳福簽署了一份合作備忘錄，雙方將會在未來合作開發鋰電池電動車與混合動力車。消息公佈後，比亞迪的股價逆勢上漲3.34％，以34港元作收。
福斯汽車技術研發執行委員會成員哈肯柏格（Ulrich Hackenberg）表示，混合動力車和電動汽車將扮演越來越重要的角色，尤其在中國市場上，像比亞迪這樣的潛在合作夥伴，可以幫助福斯汽車迅速擴大業務。
雖然汽車產業普遍認為鋰電池技術遲早會應用到汽車上，但也表示目前鋰電池的成本過高、耐久性不足而且安全上仍有顧慮。對此比亞迪表示，將會採用更安全與節能的磷酸鐵離鋰電池技術，前述問題基本上已經解決。
著名汽車產業分析師賈新光表示，「新能源車將會是全球汽車產業未來發展的方向，雖然目前電動汽車在量產、續航、基礎設施等方面仍存在發展瓶頸，但各跨國汽車公司都不甘心喪失此一陣地」。
據了解，福斯之前已經分別與三陽及東芝簽訂了類似的合作備忘錄，來共同發展新動力汽車，而賓士、豐田等汽車大廠，更早在數年前就已經投入鉅資開發電動車。
而溫特可恩在今年的上海車展中，也表示比亞迪將會在五月到德國向福斯展示其電池技術，顯現出福斯對於新型汽車能源的開發極具企圖心，也暗示將會與比亞迪成為合作夥伴。
比亞迪不但是全球最大的鋰電池製造商，而且還推出全球第一台量產的電動車，就連股神巴菲特也對它的汽車電池事業青睞有加，在去年9月即以2.3億美元大量買入比亞迪的股票，造成比亞迪的股價連續大漲數天。顯示出市場對於比亞迪在電動車產業的發展深具信心，這次福斯和比亞迪合作的消息更是在一定程度上形成股價上漲的推力。
對於福斯與比亞迪的合作，有業內人士認為主動權在比亞迪手中，因為比亞迪要考慮是否要將自己的王牌電池技術移轉出去，而且福斯的電動車上市後，將有可能會侵蝕到比亞迪的電動車市場，這些都是比亞迪無法避免的問題。
環保車進化 「空氣」當動力
【經濟日報╱編譯／謝璦竹】 2009.06.21
全球汽車廠爭相開發電動車，但有一家新創公司直接跳過這個階段，製造以空氣為動力的汽車。美國零汙染汽車公司（Zero Pollution Motors, ZPM）2011年將推出以壓縮空氣為動力、搭配一具小型傳統引擎的零排放「空氣車」。
ZPM執行長范凱特說，空氣車未來的理想價位在1.8萬到2萬美元間，最佳狀態下可達到相當於每加侖汽油行駛100哩的燃油效率，在低速行駛時則可只排放空氣。
空氣車的技術正逐漸臻於成熟，全球多家企業正在測試這項技術。授權ZPM的法國新創公司國際汽車發展公司（MDI）3月曾在日內瓦車展上展示一款空氣車。荷蘭皇家航空（KLM）與法國航空上月也測試一款外型如氣泡的空氣車AirPod，準備當作機場地區的運輸工具。
范凱特說，空氣車使用前要先充電，再由電力啟動壓縮機加壓車內的氣槽至每立方英吋4,500磅，四個小時可以完成加壓。行駛時，加壓的空氣慢慢釋放出來，推動活塞。
在每小時低於35哩的速度下，車輛可完全仰賴壓縮空氣為動力，因此僅排放出涼空氣。超過這個速度時，傳統燃料的小型引擎會啟動加熱器以加熱空氣，加速空氣釋放。另外，該引擎也可以幫氣槽充氣，延長車輛行駛的距離。
據范凱特表示，空氣車單靠壓縮空氣可行駛20哩，啟動燃油引擎後，可加駛幾百哩，最高時速為每小時96英里。
工程專家質疑這項技術，因為眾所周知壓縮空氣是最耗能源的動力之一。西北大學生化工程學教授哈樂德‧鄺說：「同樣將電力轉為汽車動力，空氣壓縮機是最缺乏效率的機器。何不直接用電來發動就好，就像電動車？」
據Worcester Polytechnic研究所教授范迪分，壓縮空氣能夠釋放的動力只相當於所耗能源的25%至30%，其餘則以熱以及溢散的空氣等形式浪費掉。雖然這比汽油引擎好一些，但跟其他替代能源汽車比起來就遜色得多。
※ 相關報導：
＊ 印度將生產『零污染』的 Air Car
張貼留言