目前我國鋁空電池將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化， 續(xù)航里程短、充電時(shí)間長、電池成本高是當(dāng)前動(dòng)力電池發(fā)展急需攻克的三大障礙。鋁空電池因其具有能量密度高、自主式發(fā)電、安全環(huán)保、成本低廉、使用壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)，被人們寄予厚望。
鋁空電池以高純度鋁為負(fù)極、氧氣為正極，通過鋁金屬與空氣中的氧元素發(fā)生氧化反應(yīng)從而產(chǎn)生放電現(xiàn)象，并將電流導(dǎo)出應(yīng)用。鋁空電池的比能量很高，理論值可達(dá)8100Wh/kg。美鋁加拿大公司和以色列公司Phinergy曾展示出可供電動(dòng)汽車行駛3000公里的鋁空電池，其重量僅有100公斤。此外，由于我國鋁資源儲(chǔ)量豐富，回收再生方便，成本相對(duì)較低，且不存在污染環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)鋁空電池產(chǎn)業(yè)化，將推動(dòng)通信電源、備用電源、新能源汽車等領(lǐng)域的發(fā)展，促進(jìn)國內(nèi)電池產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
業(yè)內(nèi)人士分析指出，鋁空電池的產(chǎn)業(yè)化，對(duì)于能源產(chǎn)業(yè)來說是一次突破性進(jìn)展。中國工程院院士歐陽曉平表示，如果鋁空電池能在動(dòng)力領(lǐng)域取得重大突破，可營造出千億級(jí)的市場(chǎng)，但鋁空電池產(chǎn)業(yè)化仍需要一個(gè)過程。
目前，我國鋁空電池在產(chǎn)業(yè)化道路上已取得一定進(jìn)展。10月28日，四川省鋁空動(dòng)力產(chǎn)業(yè)園揭牌暨鋁燃料UPS下線儀式在四川省德陽市舉行，中國鐵塔股份有限公司德陽分公司訂購了1000臺(tái)鋁空金屬燃料UPS用于鐵塔基站備用電源，通過更換燃料鋁，實(shí)現(xiàn)不間斷供電。有業(yè)內(nèi)人士指出，鋁空電池未來在通訊基站領(lǐng)域有望替代鉛酸蓄電池。
10月21日，云南冶金集團(tuán)旗下云南鋁業(yè)股份有限公司發(fā)布公告，宣布公司與集團(tuán)創(chuàng)能金屬燃料電池股份有限公司共同組建云南云鋁慧創(chuàng)綠能電池有限公司，投資建設(shè)鋁空電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。目前，創(chuàng)能公司鋁空電池研發(fā)項(xiàng)目已經(jīng)取得重大進(jìn)展，尤其是鋁空電池的核心材料已取得了技術(shù)性突破，具備項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化條件。公司一期項(xiàng)目將建設(shè)20MW鋁空電池生產(chǎn)線、鋁合金電極生產(chǎn)線、產(chǎn)品組裝線、電池檢測(cè)檢驗(yàn)中心及相關(guān)配套設(shè)施。下一步，公司將以備用電源、應(yīng)急電源及新能源汽車動(dòng)力電池等新能源產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)應(yīng)用為重點(diǎn)，以標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品與個(gè)性化產(chǎn)品相結(jié)合的方式，推進(jìn)鋁空電池的產(chǎn)業(yè)化及市場(chǎng)化。
中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長、云南冶金集團(tuán)董事長、黨委書記田永表示：“云南冶金集團(tuán)將以全產(chǎn)業(yè)鏈為依托，從水電鋁到鋁空電池再到廢電解液的綜合回收利用，擴(kuò)大鋁資源的應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)鋁能源產(chǎn)業(yè)循環(huán)利用，支撐云南成為我國清潔可再生能源儲(chǔ)備銀行。”
筆者認(rèn)為，鋁空電池在通信電源、備用電源、新能源汽車等領(lǐng)域中的市場(chǎng)前景十分可觀，在回收再利用方面也具有很大的優(yōu)勢(shì)。但鋁空電池想要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，仍需要攻克多項(xiàng)難題，如解決放電過程中所產(chǎn)生的電學(xué)損耗和鋁元素耗盡后如何快速、便捷補(bǔ)充等問題。正如歐陽曉平所說，鋁空電池實(shí)現(xiàn)全面產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程仍需要一個(gè)過程，國內(nèi)電池企業(yè)要想搶占先機(jī)，除了在技術(shù)方面需不斷跟進(jìn)外，在鋁空電池產(chǎn)業(yè)化方面也需提早布局。
鋁空氣電池的化學(xué)反應(yīng)與鋅空氣電池類似，鋁空氣電池以高純度鋁Al（含鋁99.99%）為負(fù)極、氧為正極，以氫氧化鉀（KOH）或氫氧化鈉（NaOH）水溶液為電解質(zhì)。鋁攝取空氣中的氧，在電池放電時(shí)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，鋁和氧作用轉(zhuǎn)化為氧化鋁。
