新能源动力锂电池的极限挑战

　　新能源汽车产业发展火热，也带动动力电池行业迎来了新的发展高潮。然而新能源动力锂电池的极限在哪里呢？有报道指出，2030年前锂电池仍会占据新能源市场的主导地位。
　　01
　　我们要一直用锂电池吗？会不会有其他电池取代锂电池？这是动力电池技术可持续发展问题。
　　锂动力电池是20世纪开发成功的新型高能电池。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代替了传统电池。大容量锂电池已在电动汽车中试用，将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。
　　动力锂电池中，现阶段销售市场上大家看到数最多的关键动力锂电池有磷酸铁锂离子电池、锰酸锂离子电池、钴酸锂离子电池和三元锂离子电池。特斯拉汽车应用的动力锂电池便是三元锂电池，它是在其中特性最好是的一种，可是它的安全性并不稳定。
　　从电池产业可持续发展角度看， 锂电池在2030年之前仍占主导地位。粗略预测，第一代全固态电池（产业化后）占市场比例接近1%的时间点约在2030年。 2035年之后，新一代固态电池及钾、镁、钠、锂—硫等各类电池会进入市场。到2050年，液态锂离子电池或将减少至约20%。
　　02
　　人们对电动汽车仍不太满意的是充电不如加油快。  去年国庆假期，很多用户抱怨电动车变成了＂电动爹＂。其实高功率型动力电池可以像加油一样超快充电，但其比能量低，无法满足长续航要求。
　　现在长续航的电动汽车越来越多，装的都是强调高比能量的能量型动力电池，快充就不太容易了。比如350千瓦超快充电，5分钟充接近30度电，还要解决很多问题：充电倍率太大，电池受不了；充电电流太大，车受不了；充电功率太大，电网受不了。
　　为此，电池本身要具备快充能力，即较高的峰值充电倍率；车载电气系统的电压要提高，如增加到800伏以便在超大功率充电时减小总充电电流；最好采用储能电池放电以达到350千瓦的高功率从而减轻电网负荷。这样才能便于超快充电。
　　这其中最难的还是动力电池本身快充潜力的发挥。充电过程最易发生安全事故，主要原因是快充导致析锂形成锂枝晶，造成内短路。  为此，除了需要开发无析锂的快充技术外，还要选择超快充电区间和幅度。
　　研究表明，在电量一半以下，5分钟充1/3的电量较为适宜；充满电会遇到安全、寿命、发热等很多问题，得不偿失。
　　03
　　动力电池继续走锂电方向还是向着其他方向发展，根据电动汽车＂十二五＂专项规划可以窥见一斑。
　　国家第一阶段发展HEV、PHEV，第二阶段发展BEV，第三阶段发展FCV，按照湖北省城市客车工程技术研究中心雷洪钧博士所说，＂混合动力阶段的基本任务是，解决汽车节能问题，其节能极限是节能是50%;纯电动力的基本任务是，解决汽车尾气排放(PM2.5)问题，其极限是0;燃料电池车的基本任务是，提高纯电动汽车的续驶里程，基本目标要达到250公里，理想目标达到5000公里。＂
　　面对诸多瓶颈和缺陷，中国动力电池企业应该加大对动力电池核心技术的研发，提升自主创新能力，攻克技术难点，做大做强企业品牌。企业不仅仅需要销售业绩，也需要技术投入。只有加大研发力度，后期才能做大做强。
　　与此同时，面对着产能过剩，企业又不断扩张产能的同时，电池厂商更应该加大技术研发。因为既然所有企业都在盲目扩张，如果你的产品够拔尖，产品质量高、续驶里程大、安全可靠，车场更愿意买你的电池，用户也用得放心，售量自然上去。
　　04
　　合理布局产能是必经之路 。
　　目前，中国的产能并不落后于其他国家，但是如何建立优质产能，并让这些产能更合理的发挥效用是当下企业需要考虑的问题。动力电池在保证品质的基础上，已经具备大规模商业化基础，而接下来为应对大规模商业化发展及市场需求的激增，虽不应盲目扩张，但是生产企业也应做好产能储备。