https://www.bloomberg.com/news/articles/2021-05-18/a-paper-company-wants-to-make-a-wooden-rival-to-car-batteries

木质电池电动汽车

日本制纸株式会社正在推进一项技术,目标是能够为汽车提供动力

这是科学技术的一项潜在飞跃,多数科学家仍持怀疑态度,但日本一家造纸商决心在此深耕:用树木研制出取代电动汽车锂离子电池的产品。

日本制纸株式会社(Nippon Paper Industries)正致力于在纤维素纳米纤维的使用上取得新突破,这种材料通过将木浆提炼到百分之一微米或更小尺寸制成,目前用于纸尿裤或食品添加剂等产品,最终目标是造出超级电容器,可以储存和释放能量,效能较现有电池大大提高,对环境的影响也更小。

日本制纸的首席执行官野泽太郎(Toru Nozawa)在一次采访中说:「我们必须加快与其他公司的合作,找到实际用途。」基于纤维素纳米纤维的超级电容器可以「应用于使用锂离子电池的领域,比如汽车和智能电话。」该公司的目标是在 2025 年大阪世界博览会上展示一个试验性储能系统,并在十年后将这一技术完全商业化。

超级电容器可在电场内容纳不计其数的电子,而电池以化学形式储量。两者的区别在于,前者是在短时间内释放强大能量的理想选择(速度之快堪比相机闪光灯),但存储容量远不及锂离子电池。

几十年来,这意味着超级电容器在小众应用中占有一席之地,用于膝上型电脑的内存备份系统,风力涡轮机马达的桨距控制,或某些混合动力和插电式汽车的再生制动。此外,超级电容器还为能源存储系统带来了一个长期未曾实现的希望,那就是显著缩短充电时间,降低安全风险,以及对钴、镍等贵金属的零依赖。

科罗拉多州博尔德的凯恩能源研究顾问公司(Cairn Energy Research Advisors)的董事总经理贾菲(Sam Jaffe)表示:「超级电容器作为一项技术有很多继续增长的机会,但它们和电池分属完全不同的技术领域。超级电容器与锂离子电池现在没有竞争关系,将来也永远不会有。」

当然,现有锂离子电池的改进也面临挑战。通常而言,它有良好的能量存储力,但之前发现慢充方面存在限制。彭博新能源财经(BloombergNEF)的分析师弗里斯(James Frith)说,一些电池技术现在可以实现 30 分钟充满电,大众汽车(Volkswagen AG)等公司计划将充电时间缩短到 12 分钟左右。

超级电容器的拥护者坚持认为,这种储能器件大有可为。与日本制纸合作的日本东北大学研究员福原干夫(Mikio Fukuhara)说,能源密度已经在改善,通过利用纤维素纳米纤维,这些元器件可以再向前迈进一大步。

在 3 月发表于《自然》(Nature)杂志上的一篇论文中,由福原干夫等科学家组成的一个研究团队提供了证据,证明使用纤维素纳米纤维的超级电容器可以用于存储大量电力,具有应用于手持电子装置、交通运输以及存储可再生能源的潜力。

福原干夫说,最初的应用案例可能是使用低电压的装置,如智能手机或智慧手表。在电动汽车中部署超级电容器将是「终极用途」,需要另一套先进技术的支援,因为汽车使用的是高电压。他说:「未来它会取代锂离子电池,成为拯救环境的决定性因素,对此我有信心。它将掀起另一场工业革命。」

日本制纸也在寻求机会,增加对现有电池制造商的材料供应,同时继续开发与之竞争的技术。野泽太郎在 5 月 17 日的采访中说,该公司的客户清单上已经增加了至少一间主要电池制造商,正考虑在欧洲等增长市场建立供应中心的计划。

他说:「汽车电动化的转型无疑会加速,我们必须挖掘其中的机会。

Bloomberg

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