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锌空气电池发展前景分析

锌空气电池具有大电流持续放电的能力，目前国内外

对锌空气电池的研究开始转向大功率的动力电池。介绍了锌

空气电池的研究现状；论述了锌空气电池的充电模式；分析

了锌空气电池在使用过程中存在的一些问题，并展望了其将

来的发展前景。

所谓锌空气电池（zincairbattery），又称锌氧电池，主

要是利用活性炭吸附空气中的氧或纯氧，来作为正极活性物

质；而以锌作为负极，以氯化铵或苛性碱溶液作为为电解质

的一种原电池。

九十年代，为满足电动车辆动力电池的要求，以色列

Electric-FuelLimited重新开始研发专供电动车辆用的机械

更换阳极板式的二次锌空气电池。此后，这类动力型的锌空

气电池被美国燃料电池协会定名为“锌空气燃料电池”。随后

十余年，德国KummrowN.A.、圣地亚哥MetallicPower、纽

约Evionyx、挪威ReVolt、美国Fluidic相继开始研发锌空气

燃料电池。

近年来，可充电的锌空电池在国外再次得到了重视。

国外领先的锌空电池开发公司借鉴在近年来在铅酸、锂电

池、燃料电池等领域的技术发展，并应用于锌空电池，使得

锌空电池的性能得到了突破性的提升。如美国EOS公司、美

国ImprintEnergy公司、挪威REVOLT、美国Fluidic公司等。

国内的北京长力开始研发锌空气燃料电池，香港中航

集团投资继续开发，已用于电动大巴并在北京奥运会期间使

用；2011年天津九能京通新能源科技公司投资3.3亿元建设

锌空气燃料电池项目，为国家863计划科技成果。上海博信

等始于1996年开始锌空气燃料电池及其全套锌能源的研发。

武汉泓元的一次锌空电池汽车也已经于2011年用于湖北汉

川的公共汽车。

锌空电池的目标市场除可穿戴设备市场和无人机之

外，包括通讯基站、电动自行车、低速电动汽车、电动汽车、

储能等，每个市场的容量都非常巨大。锌空气电池技术优点

突出

锌空气电池，又称锌氧电池，用活性炭吸附空气中的

氧或纯氧作为正极活性物质，以锌为负极，以氯化铵或苛性

碱溶液为电解质的一种原电池。与传统电池，特别是与铅酸

蓄电池相比，锌空气电池存在诸多优点。

首先，绿色环保是亮点，被誉为21世纪环保型新能源。

由于锌空气电池不采用铅、汞、镉等重有毒的重金属，因此

其对环境的污染较小，同时不存在爆炸危险，安全可靠。其

次，成本低，蓄能大。原材料主要是空气中的氧及价格低廉

的锌，故而材料易得。且它的容量比其它电池高3-10倍。如

单体300安时圆柱体型锌空气电池，其重量仅为0.75kg，而

同样的铅蓄电池的重量则大于8kg。与当前主流锂汽车电池

相比，资料显示，180公斤重量锌空气电池能够产生44千瓦

时电量，续航能力350公里，而同样电量的锂电池重量要达

360公斤。最后，充电方面优势突出。多数蓄能电池存在频

繁充电的缺点，特别是铅酸蓄电池不能长期深度放电，充电

时间长给客户带来诸多不便。而部分型号的锌空气电池并不

是蓄电池，而是利用锌和空气直接发电。简单地说，在电池

用完后，用户只需更换封装好的锌粉，就可以重复使用，更

换的时间在3分钟内即可完成。锌空气一次电池研究现状

锌空气电池发展到现在，其相关技术已不断完善，各

方面性能也有显著提高，主要产品形式分为锌空气一次电池

和锌空气二次电池，可以满足多种用途的需求。

与其他一次电池相比，锌空气电池具有容量大、能量

密度高、价格低廉、放电曲线平稳等优点。目前一次性电池

产品除了常见的钮扣式电池外也日益多样化，应用领域相应

扩大。

（1）钮扣式一次电池

早期的商品锌空气电池仅限于钮扣式一次电池，安全

性好且价格便宜。用于便携式电子产品中，主要是助听器。

目前，这种电池的用途正在扩大，因为高能量密度逐渐可以

满足各种用途的普遍要求，如电子手表、计算器、电子词典

等便携式电子信息产品。

（2）其它结构的一次电池

随着圆柱型电池防漏问题的逐步解决，使实用圆柱系

列锌空气电池的生产与推广工作得以实现。此外，应用在手

机上的方形电池的研究在国内一些研究单位也取得了不错

的成果。先将锌空气电池推向移动电话应用领域的是以色列

ElectricFuel