當原油用盡時，人們寄希望于電動汽車，希望它能夠保護環境，使社會重新充滿活力。實驗證明，電動汽車能夠滿足人們的期望，而尋找完美的電池方案一直是研究者的工作重心。

如果2030年真的能夠實現德國國家電動汽車發展計劃中所描繪的景象——德國有500萬輛電動汽車在街上行駛——請讓我們回顧過去。在內燃機汽車誕生的30年前，電動汽車便已上路，并創造了相當可觀的速度記錄：1899年比利時人Camille Jenatzy駕駛自己制造的車輛行駛，速度超過了每小時100公里。世紀之交，在紐約已經出現電動出租車隊。然而由于沒有能夠為電動車持續提供動力的電池方案，長久以來它的發展始終停滯不前。

與內燃機相比，以電能作為動力的優點顯而易見：起步加速快、功率高達3-4倍、行駛噪音小，并且不需要驅動裝置。但電動汽車的缺點也是存在的，其中重要的一點就是電能總是被很快地消耗掉。

從世界范圍來看，研究者和開發商都把重點放在電池方面，鋰離子電池技術代表了當前的研究水平。九十年代初，索尼生產出了第一個小型的鋰離子電池，由于具備性能高、壽命長、充電時間短等優點，很快就在小型設備如移動電話、筆記本電腦和模型飛機等方面得到了應用。而在汽車領域，最初卻沒人愿意使用鋰離子電池，鋰作為電極材料不僅會導致電壓過高，而且很容易與其他元素進行反應。

在筆記本電腦中，即使電池有輕微的損傷，只有在溫度極高和充電電壓過高的情況下才會導致電池中的元素流失到空氣中，引起電腦著火。然而，德國巴登州普芬茨塔爾 Fraunhofer研究所化學技術部的電池研究員Jens Tübke說：“汽車卻完全不同。”汽車的蓄電池中儲存著非常多的能量，它甚至可以變成一個炸彈。在實驗室和工廠，單體電壓低于3.6伏，一旦短路就會變熱而且膨脹，在成品電池中有很多個單體電壓，在如此巨大的能量密度情況下，就算輕輕一碰，后果便會不堪設想。

而對于使用者來說，重要的是認識到哪個方面對自己更有用。

安全性：維爾茨堡 Fraunhofer研究所硅酸鹽部的研究員Kai-Christian M?ller曾嘗試用不可燃的聚合物來取代易燃的液態電池，但電極會受凝膠狀塑料的影響，充電時間延長，不能實現優良的性能。

薩克森的合資公司Li-Tec，試圖以其它方式解決這些安全問題。一般情況下，電池制造商使用一塊很薄的塑料隔膜將兩個電極分開，但在溫度達到140攝氏度的時候，它們就會像爐底板上的塑料袋一樣融化，容易引起短路。Li-Tec利用陶瓷顆粒作為膜片涂層，能夠承受700攝氏度的溫度，但電池功率卻降低了。但從另一方面講，這種電池在充放電4000次之后也不會報廢，這對每天都需要充電的電動汽車來說是很重要的。明年Li-Tec公司將會推出這種既安全又耐用的汽車電池。

耐用性：Lithiumtitanat公司制成的帶極電池可以充放電至少15000次(2000次算優秀值)。這些電池可以在使用壽命長達十年的醫學器材中得到很好的應用，對醫學技術很有價值。

放電容量：如果想在很小的空間里存儲更多的能量，可以在電極處加入琉璜。理論上，琉璜能比傳統電極聚合三倍多的鋰離子。在實驗室里這種方法看起來似乎前景廣闊，但只能充放電20到40次，之后就幾乎不能再用了。

快速充電：如果要快速充電，磷酸鐵電極材料效果很好。這種情況下手機電池可以在20秒鐘充好電——至少在實驗室是這樣的，但是需要大量電能。

汽車電池的安全性、放電容量和耐用性是相互聯系、此消彼漲的，電池制造商陷入兩難境地，一個方面的提高大多以犧牲了其它方面為代價。普芬茨塔爾的電池專家Tübke說：“所幸在鋰離子系統中還有很大的改善空間。”

要使電動汽車的電池達到使用汽油或柴油類交通工具的續駛里程，且既安全又經濟，暫時還是無法實現的，金屬空氣電池也是如此。在金屬空氣電池中，空氣中的氧氣被當作鋰電極的反應物。IBM研究員Chandrasekhar Narayan說：“這樣電池就像一個燃燒引擎。現在是汽車吸進空氣使其與汽油一起燃燒，將來空氣將會用于電化學反應。”IBM希望用這種方式使電動汽車續駛里程達到800公里——比現在的鋰離子電池遠遠超出10倍。IBM預計在五年后生產出第一個樣品，而其他研究者則很謹慎地預計，這種研究方案需要耗時幾十年。

最后，我們要討論一個老方案，這個方案原來是為靜止儲能器設計的：不是為電池充電，而是加燃料。在氧化還原液流電池技術中，能源并不是儲存在電極中，而是儲存在電池液體電解質中。現在的氧化還原液流技術電容量很小。Fraunhofer-Institut研究所新科技部門的Jens Noack說：“我們已經成功地將它的效率范圍提高到4-5倍，這樣它就跟鋰離子電池很相近了。”

對此，Tübke既興奮又擔憂：“這個想法的提出很引人注目，但是在未來的20年或30年間，還
不能解決我們遇到的困難。”