我們都知道，隨著社會的進步，傳統(tǒng)高污染能源已經(jīng)不適合當(dāng)下，如今各國越來越注重清潔能源，雖然風(fēng)電、水電、核能發(fā)電離我們普通老百姓太過遙遠(yuǎn)，但發(fā)生在我們身邊的變化也非常明顯，其中之一就是越來越多的人選擇新能源車，與此同時，傳統(tǒng)燃油車數(shù)量正在逐步減少。
據(jù)開過新能源車的朋友說，這類車的百公里加速、噪音等等，都能跟百萬級別的燃油車相媲美，但美中不足的是，電能持續(xù)性不夠優(yōu)秀，開長途跑高速更是憂心忡忡，的確，目前市場上絕大多數(shù)新能源車的續(xù)航在300~400公里，如果再開空調(diào)，續(xù)航還得打一個折扣。
要說起新能源車，從國際上來看，就中國和美國走在最前端，市場也牢牢被中美占據(jù)，但中美新能源車的問題都差不多，電池續(xù)航一直無法突破桎梏。
作為燃油車行業(yè)的老牌國家，日本在新能源領(lǐng)域也相當(dāng)著急，不過就在2021年11月，《日本經(jīng)濟新聞》中文版“日經(jīng)中文網(wǎng)”公開聲明，表示日本最近正在積極研發(fā)新一代“輕型鋰硫電池”，并且取得了不錯的成果，雖然離全面普及仍有一段時間，但已經(jīng)可以看到曙光。
一旦研發(fā)成功，不僅是汽車領(lǐng)域，日本還可以享受到整個新能源領(lǐng)域帶來的紅利，這到底是怎么回事呢？
19世紀(jì)60年代起，火力發(fā)電一直是人類電能來源的主流，然而大量化石燃料的燃燒，對自然環(huán)境造成了極大的沖擊，眼瞅著生態(tài)系統(tǒng)一日不如一日，各國都明白要及時改變能源結(jié)構(gòu)，其中就包括大力整治汽車排放量。
如果用清潔能源來改變汽車的燃油動力系統(tǒng)，既能減少化石燃料的燃燒，又能降低有害氣體的排放，實在是一舉兩得，所以從20世紀(jì)60年代起，大家都在積極研發(fā)新能源，電池就是重中之重。
日本研發(fā)的鋰硫電池，以硫為正極，鋰為負(fù)極，化合反應(yīng)產(chǎn)生的硫化鋰溶解到主要成分為硝酸鋰的電解液中，在鋰離子還原成單質(zhì)的過程中可以實現(xiàn)充電和放電。
日本早在20世紀(jì)60年代也開始了研究，最近剛剛有所成果，他們研發(fā)的“輕型鋰硫電池”在能量質(zhì)量密度上遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電池，其所儲存的電量更是達到了傳統(tǒng)電池的8倍，也就是說，以新能源車300~400公里的續(xù)航來計算，一旦配備“輕型鋰硫電池”，續(xù)航可以飆漲到2400公里~3200公里。
我做了個計算，從上海虹橋機場出發(fā)，途徑沈海高速、長深高速，耗時13小時11分鐘可以抵達北京首都國際機場，單程1219公里，也就是說，配備了“輕型鋰硫電池”的新能源車，完全具備在不二次充電的情況下，可以在上海北京之間跑個來回的續(xù)航能力。
而當(dāng)下的新能源車，在跑高速方面確實不如燃油車，遇到堵車更是心塞，而且節(jié)假日的服務(wù)區(qū)充電樁滿是新能源車主在排隊，“輕型鋰硫電池”的出現(xiàn)可以彌補新能源車的不足，況且“輕型鋰硫電池”不需要三元鋰或者磷酸鐵鋰那樣昂貴的催化劑，原材料成本低廉，變相拉低了新能源車的售價。
但要都是日本夸的這么好，新能源市場豈不是早就翻天了，傳統(tǒng)鋰電池雖然容量不及“輕型鋰硫電池”，但具備環(huán)境友好、循環(huán)壽命長、安全性能好等優(yōu)點，而鋰硫電池的致命缺點在于放電池產(chǎn)生的硫化鋰會跟電解液產(chǎn)生反應(yīng)，從而形成一種糊狀流體物質(zhì)，隨著充電放電時長越久，糊狀流體物質(zhì)的含量也就越來越多，這種東西會阻礙鋰離子的運動速度，簡而言之，隨著鋰硫電池的使用時間在增加，它內(nèi)部的電阻也會隨之增加，從而降低電池壽命。
理想狀態(tài)下， 鋰硫電池的新能源車能在上海跟北京之間跑個來回，結(jié)果開到半路發(fā)現(xiàn)電池越來越不經(jīng)用。
還有一個問題，鋰硫電池是以硫元素為電池正極，金屬鋰作為負(fù)極，雖然硫在地球上含量十分龐大，售價也很便宜，但鋰卻不同，提取鋰的礦物原料主要為鋰輝石(含Li2O5.8%～8.1%)、鋰云母(含Li2O3.2%～6.45%)、磷鋰鋁石，而放眼全球，只有三個國家的鋰礦儲量較為豐富，那就是中國、智利和阿根廷，從2007年數(shù)據(jù)來看，全球94%的碳酸鋰都來源于這三個國家。
那么問題來了，在新能源汽車領(lǐng)域，中國和美國走在前端，在反觀日系燃油車在國際市場的受歡迎程度，一旦日本突破鋰硫電池的桎梏，日系新能源車必然會撼動中美在新能源車領(lǐng)域的地位。
中國和美國在鋰礦方面自然不用愁，但日本四面環(huán)海，陸地面積只有378000平方公里，本身資源匱乏，想搞到豐富的鋰礦還得進口，所以想要遏制日本鋰硫電池的發(fā)展也不難，日本在短期內(nèi)很難有突破，在新能源領(lǐng)域超越中國也不現(xiàn)實。
照這么看，我國研究鋰硫電池豈不是很輕松？也不能完全這么說，雖然我國境內(nèi)擁有大量鋰礦，提煉技術(shù)也早已過關(guān)，不用擔(dān)心原料被“卡脖子”的問題，但目前國產(chǎn)電池仍以磷酸鐵鋰電池為主，鋰硫電池還在開發(fā)階段。
我國研發(fā)鋰硫電池，除了要解決跟日本同樣的“電阻”難題外，還要額外攻破“隔膜”困境，隔膜在電池中顯得尤為重要，由于技術(shù)壁壘很高，所以目前我國的蓄電池生產(chǎn)公司隔膜主要依賴日韓進口，而且現(xiàn)在新能源領(lǐng)域雖然蒸蒸日上，但廢舊電池的回收也是一大難題，不僅是我國，全世界都要齊心協(xié)力面對，如果開發(fā)的電池?zé)o法做到清潔回收，那也不能算真正意義上的清潔電池，而且在研發(fā)過程中還得考慮成本問題，如果一臺新能源車的售價超過50萬，絕大多數(shù)老百姓還是會燃油車，這意味著新能源改革在短時間內(nèi)無法實現(xiàn)。
