1799年,意呆利物理學家伏特把一塊鋅板和一塊錫板浸在鹽水裏,發現連接兩塊金屬的導線中有電流通過。於是,他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片,平疊起來。用手觸摸兩端時,會感到強烈的電流刺激。伏特用這種方法成功地製成了世界上第一個電池──“伏特電堆”。
故而電池從問世到現在,足有兩百多年的曆史。
但兩百多年過去,電池的能量密度,始終沒有明顯的提升。
最早廣受使用的電池為碳鋅電池,它的能量密度約為30-100Wh/kg,特點是隻能一次性使用,但價格低廉。
隨後發明出來的鉛酸蓄電池,應用更加廣泛,能量密度約為80-120Wh/kg,但是可反複充電、放電,價格便宜,迅速成為主流,並且流行了上百年之久,到現在還沒有淘汰。
但鉛酸蓄電池的能量密度實在太低了,於是上世紀六十年代,鋰電池應運而生,能量密度高達150-250Wh/kg,相當於鉛蓄電池的兩倍。
某些高性能的鋰電池,能量密度甚至可達到300Wh/kg,並且理論上具有達到1000Wh/kg能量密度的可能。
但理論隻是理論。
實際情況當中,鋰電池的能量密度,很難超過350Wh/kg。
隻能算是一種“半高能電池”。
且由於技術複雜、安全性、生產成本高等原因,鋰電池一直到21世紀才大規模推廣,逐漸成為了主流。
而除此之外,電池的發展路徑眾多,未來能量密度更高、壽命跟長、更安全的幾種電池,都有機構在進行研發。
如金屬-空氣類電池。
此類電池的代表為鋅空氣電池。鋅空氣電池的比能量是鉛酸蓄電池的4~6倍,比鋰離子電池比能量都大1倍,以其作為動力的電動汽車最大行程可達400km。
鋅空氣電池製造工藝簡單,成本低廉。大批量成本約為300~500元/kVAh,比鉛酸蓄電池還低。且安全可靠,即使外部遇到明火、短路、穿刺、撞擊等情況,都不會發生燃燒、爆炸。