电动汽车的未来发展

尽管电动汽车前景光明，但通其广泛普及的道路仍然充满了障碍——从充电网络的扩展到锂电池对环境的影响。随着技术竞相发展以解决这些问题，研究人员正在转向替代电池化学物质和创新材料的研究，以确保电动汽车名副其实，达到绿色环保的声誉。

IEEE高级会员Cristiane Agra Pimentel表示：“电动汽车正在不断发展，但仍有一些方面需要考虑，例如涉及的成本、产生的废弃物以及道路基础设施等。尽管（电动汽车）带来了诸如减少碳基燃料使用、降低噪音等好处，但这种转变在发达国家将会更为迅速。”

幸运的是，研究人员正在寻找解决方案，这些方案可能会在未来几年将该行业提升到一个新的水平。

扩展充电网络

在许多地区，阻碍电动汽车发展的一个因素是充电基础设施的缺乏。不仅仅是充电站数量不足的问题，一些国家幅员辽阔，在农村地区建设充电站可能需要对当地的电力基础设施进行升级。

IEEE高级会员Euclides Chuma说：“在人口密集且出行距离较短的国家，如欧洲、日本和韩国，电动汽车是一个可行的选择。像美国、巴西和中国这样幅员辽阔的国家，安装充电基础设施将花费更长的时间，因为通常还需要对输电线路进行升级。”

全面建成（充电网络）需要多长时间呢？估计在5到15年之间。

改进电池

另一个研究重点是从现有电池中获取更多能量。

在过去的15年里，锂电池有了显著的改进。根据美国能源部的数据，2008年，锂电池的能量密度为每升55瓦时（Wh/L）。到2020年，这一数字达到了450瓦时/升。如今的锂离子电池在相同的空间内可以储存更多的能量：750瓦时/升（https://spectrum.ieee.org/ev-battery-2658649740）。这种改进意义重大。如今的锂离子电池所能储存的能量是2008年同等大小电池的13倍。

制造更好的电池

然而，在电池中使用锂存在重大缺陷，包括与锂矿开采相关的环境挑战。锂也相当昂贵，约占电动汽车成本的40%（https://spectrum.ieee.org/auto-industry）。

这促使汽车制造商寻找由其他材料制成的电池——行业称之为“替代电池化学物质”。目标是找到一种储量丰富的材料，这种材料既比锂便宜，又更容易从地球上开采，并且具有良好的能量密度。

钠离子电池是一种候选材料。钠储量丰富，存在于氯化钠（即食盐）中，而且相对便宜。但钠离子电池可能还需要一段时间才能普及。锂电池行业拥有完善的供应链，这使得企业使用锂电池较为容易。

电池回收

尽管对锂的需求很高，但被回收的锂电池却很少，部分原因是回收成本往往超过原材料的价值。

找到具有成本效益的锂电池回收方法至关重要，因为许多用于电动汽车和智能手机的锂电池最终都被填埋。另一方面，具有成本效益的回收可以降低电池的总体成本，减少与锂矿开采相关的环境破坏，并鼓励更多的电气化进程。

了解更多：IEEE Learning Network已经开设了几门关于电动汽车技术的课程，包括这门专注于电池技术、燃料电池和电驱动系统的课程。

（https://iln.ieee.org/public/contentdetails.aspx?id=A9E334131FB046819D77B07AA8ACCD53）