鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1273次 | 2020年02月19日
核電池目前為何無(wú)法應(yīng)用于電動(dòng)汽車?
曾經(jīng),人們?cè)诹奶斓臅r(shí)候經(jīng)常會(huì)拿帶"核"字的物品來(lái)說(shuō)笑,如核武器、核電池鋰離子電池等等,因?yàn)樵诖蟛糠秩说难劾铮?quot;核"這個(gè)概念似乎離我們普通人非常遙遠(yuǎn)。但實(shí)際上,早在上個(gè)世紀(jì),美國(guó)就已經(jīng)提出了核電池的鋰離子電池廠家概念,并將其付諸實(shí)踐,只不過(guò)出于種種原因,核電池至今還無(wú)法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),這究竟是什么原因呢?
首先要說(shuō)明的是,所謂的核電池并不是我們印象中,通過(guò)核反應(yīng)(裂變)來(lái)產(chǎn)生能量的,而是利用放射性同位素衰變放出載能粒子(如α粒子、β粒子和γ射線)并將其能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置,按高壓型與低壓型兩類能量轉(zhuǎn)換機(jī)制,可以分為直接或間接轉(zhuǎn)換式,目前應(yīng)用最廣泛的是溫差式核電池和熱機(jī)轉(zhuǎn)換核電池。由于核電池具有體積小、重量輕和壽命長(zhǎng)的特點(diǎn),并且能量大小、速度不受外界環(huán)境的溫度、化學(xué)反應(yīng)、壓力、電磁場(chǎng)等方面影響,因此,它的工作對(duì)溫度區(qū)間與環(huán)境的要求非常寬松。甚至有人提出,由于核電池中同位素工作時(shí)間非常長(zhǎng),它的工作狀態(tài)甚至可以延續(xù)至百年甚至千年以上。
誠(chéng)然,核電池看似擁有不少優(yōu)點(diǎn),但實(shí)際上也存在著很多問(wèn)題。關(guān)于大部分人來(lái)說(shuō),核這個(gè)概念更多的是與武器掛鉤,且不說(shuō)當(dāng)年那兩顆驚世駭俗的核彈,單說(shuō)美國(guó)在上個(gè)世紀(jì)造出來(lái)可以使用幾十年的钚核電池,就曾發(fā)生過(guò)意外,將放射性物質(zhì)散落在外,造成不可預(yù)估的后果。而關(guān)于電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō),它的推廣與普及本身是為了節(jié)能與環(huán)保,但核電池會(huì)帶來(lái)非常嚴(yán)重的放射性污染,與電動(dòng)汽車的理念顯然背道而馳。何況,核電池在衰變過(guò)程中反應(yīng)堆非常大,也存在發(fā)生爆炸的可能性,安全性難以完全得到保障。
除安全性與環(huán)保性外,核電池的制造成本也非常高昂,目前核電池主鋰離子電池要用于航天器電源、心臟起搏器以及特殊特種用途。雖然核能電動(dòng)汽車從理論上來(lái)說(shuō)是可以制造出來(lái)的,但試問(wèn)有誰(shuí)會(huì)愿意動(dòng)輒數(shù)千萬(wàn)去買一臺(tái)并沒(méi)有普及的車呢?更何況,雖然核電池工作狀態(tài)趨于穩(wěn)定,但能量轉(zhuǎn)換效率并不高,核能由熱電轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)換,效率約在10%-20%左右!,要知道,放射性同位素衰變產(chǎn)生能量的速度,要比核裂變低得多。世界上第一塊放射性同位素電池是在1959年一月十六日由美國(guó)人制成的,它在280天內(nèi)僅能發(fā)出11.6度電!想要帶動(dòng)一臺(tái)正常馬力的汽車,恐鉅大鋰電怕電池組的體積令人難以想象。
總而言之,目前核電池應(yīng)用于汽車之上是不太現(xiàn)實(shí)的,但主流的三元鋰離子電池的發(fā)展也遭遇了瓶頸,希望在科技不斷進(jìn)步的時(shí)代,我們可以早日研發(fā)出成本低,性能高的新電池。
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