面对中国锂电优势 日本研发锌电池价格仅锂电池一半

全球许多业者与研究机构都在开发不同材料的动力电池来取代原料稀缺的锂电池，价格低得多的锌电池在日本已开始进行产品验证与试生产。（图／汽车之家）

在全球对动力电池强大需求下，面对中国锂电池的庞大优势，各个技术大国都在努力寻求锂电池的替代品。除了钠电池之外，储量丰富、分布均匀的锌已成为新一代电池的候选材料，与使用稀缺金属的锂电池，成本可降低一半。投入研发多年的日本夏普和FDK，将开始推进锌充电电池的验证实验和试生产。

《日经中文网》报导说，夏普正在推进开发名为「锌空气电池」的新型电池，争取在2025年度启动验证试验，其单位体积的能量密度与目前主流的锂电池处于相同水平，预计使用年限可达到锂电池近2倍，亦即约20年左右。

报导指出，长期以来，锌被用于一次性碱性干电池的负极，但几乎无法用于可反复充放电的充电电池，主要因为在反复充放电过程中会在电极析出针状结晶，引起电池短路。而夏普所开发的锌空气电池的特点是将充电单元和放电单元分离，防止针状结晶造成短路，未来可以在存储光伏、风力等可再生能源的固定型蓄电池领域实现实用化。

《日经中文网》指出，早在20世纪后半叶已有很多电子企业曾尝试在充电电池上采用锌，但以当时的技术水准，都因难度太高而放弃。但近年来，由于锂电的资源稀缺，再次点燃开发新电池材料竞争。

目前主流的锂电池使用锂、钴、镍等稀有金属做为阳极材料，由于锂资源量少，而且主要集中在少数国家。加上电动汽车的普及导致供求紧张，价格波动非常明显。

报导表示，锌储量和产量都很高，冶炼也很容易，可以降低动力电池原材料的采购成本。夏普公司负责人表示，如果锌空气电池实现商用化，与锂电池相比价格可望更为便宜。

除了夏普，日本的FDK也在推进开发正极使用氢氧化镍、负极使用锌的「镍锌电池」。2023年11月宣布提高了耐久性，充放电1000次仍能维持约60%的容量，目前继续供应样品与启动试生产。

有些研究室甚至研发更低成本的锌电池技术，京都大学的安部武志教授开发一种用锰为阳极的锌电池，计划在2030年代中期实现动力电池实用化，虽然目前能量密度仅锂电池的1/3，但技术发展前景看好，价格目标可望达到目前锂电池价格的一半以下。

锌空气电池是以活性炭吸附空气中的氧气作为正极，以金属锌作为负极，以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种电池。和锂电池相比，锌空气电池储存能量要大一倍，价格更便宜，安全又环保。中国工信部已于2014年批准《电动汽车用锌空气电池行业标准》，大陆业者正在积极开发中。