鉅大LARGE | 點擊量:1291次 | 2020年02月19日
核電池目前為何無法應用于電動汽車?
曾經,人們在聊天的時候經常會拿帶"核"字的物品來說笑,如核武器、核電池鋰離子電池等等,因為在大部分人的眼里,"核"這個概念似乎離我們普通人非常遙遠。但實際上,早在上個世紀,美國就已經提出了核電池的鋰離子電池廠家概念,并將其付諸實踐,只不過出于種種原因,核電池至今還無法實現量產,這究竟是什么原因呢?
首先要說明的是,所謂的核電池并不是我們印象中,通過核反應(裂變)來產生能量的,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)并將其能量轉換為電能的裝置,按高壓型與低壓型兩類能量轉換機制,可以分為直接或間接轉換式,目前應用最廣泛的是溫差式核電池和熱機轉換核電池。由于核電池具有體積小、重量輕和壽命長的特點,并且能量大小、速度不受外界環(huán)境的溫度、化學反應、壓力、電磁場等方面影響,因此,它的工作對溫度區(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間非常長,它的工作狀態(tài)甚至可以延續(xù)至百年甚至千年以上。
誠然,核電池看似擁有不少優(yōu)點,但實際上也存在著很多問題。關于大部分人來說,核這個概念更多的是與武器掛鉤,且不說當年那兩顆驚世駭俗的核彈,單說美國在上個世紀造出來可以使用幾十年的钚核電池,就曾發(fā)生過意外,將放射性物質散落在外,造成不可預估的后果。而關于電動汽車來說,它的推廣與普及本身是為了節(jié)能與環(huán)保,但核電池會帶來非常嚴重的放射性污染,與電動汽車的理念顯然背道而馳。何況,核電池在衰變過程中反應堆非常大,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。雖然核能電動汽車從理論上來說是可以制造出來的,但試問有誰會愿意動輒數千萬去買一臺并沒有普及的車呢?更何況,雖然核電池工作狀態(tài)趨于穩(wěn)定,但能量轉換效率并不高,核能由熱電轉化器轉換,效率約在10%-20%左右!,要知道,放射性同位素衰變產生能量的速度,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人制成的,它在280天內僅能發(fā)出11.6度電!想要帶動一臺正常馬力的汽車,恐鉅大鋰電怕電池組的體積令人難以想象。
總而言之,目前核電池應用于汽車之上是不太現實的,但主流的三元鋰離子電池的發(fā)展也遭遇了瓶頸,希望在科技不斷進步的時代,我們可以早日研發(fā)出成本低,性能高的新電池。
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