為什么要以800公里為目標呢？因為這個數值是大部分人對汽車續航里程的期望最高值，如果電動車的續航里程不能達到800公里，并且成本能被大多數人接受，那么電動車就少了普及的可能。

所以，我們將這個數值設定為我們Battery500項目的目標。這個項目從2009年就開始了，由阿爾馬登研究中心主導。此后，IBM與來自歐洲、亞洲以及美國的眾多商業伙伴、研究院共同進行了這項研究。

Battery500項目基于金屬-空氣技術。相比于鋰電池，金屬-空氣電池能夠在單位質量內擁有更多的能量。項目研究至今，依然還需要幾年的時間才能夠商業化。但是通過這七年的實驗來看，我們足以認為：未來金屬-空氣電池在電動車上確有用武之地。

為什么叫金屬-空氣電池？

以鋰-空氣電池為例，要搞清楚這個問題，先來看看鋰離子電池（即現在常見的鋰電池）與鋰空氣電池的區別。

下圖為鋰離子電池在充放電時電池內部狀態示意。傳統鋰離子電池中，正極是碳，而負極則是由不同的過渡金屬氧化物組成，比如鈷、鎳、錳等。兩個電極都浸泡在溶有鋰鹽的電解液中。在充放電時，鋰離子會從一個電極向另外一個電極移動。移動的方向根據根據電池狀態的不同，充電或者放電，而不同。在充放電時，鋰離子最終會嵌入到電極材料的原子層，因而最終電池的容量大小取決于有多少材料能夠容納鋰離子，即由電極的體積與質量決定。

鋰離子電池

△鋰離子電池充放電過程示意

鋰-空氣電池有所不同。在金屬-空氣電池中，發生的是電氣化學反應。在放電過程中，含有鋰的正極釋放出鋰離子，鋰離子向負極移動，并在負極表面與氧氣發生反應，形成過氧化鋰（Li2O2）。

鋰離子、電子與氧氣是在多孔碳形成的負極表面產生反應，因為化學反應并非發生在負極上，最終容納鋰離子的并非是負極材料，因而電池的容量與負極材料的體積或質量并沒有太大關系，只要有足夠大的表面積即可。

也就是說，鋰-空氣電池的容量并不是由電極的體積與質量決定，而是電極的表面積。這就是為什么在鋰空氣電池中，質量很小的電極也能夠儲存大量的能量，從而得到較高的能量密度。

鋰-空氣電池

△鋰-空氣電池充放電過程示意

當然，除了能量密度之外，成本也是一個很重要的考慮因素。電池的售價目前在200-300美元/千瓦時，如果按每千瓦時能跑5-6公里計算的話，800公里需要一個150千瓦時的電池，就需要3萬-4.5萬美元。而一輛寶馬2系的汽車也只需要3.3萬美元。所以，如果想要量產的話，每千瓦時的價格必須下降到100美元以下。