人類電池技術(shù)為何停滯不前？科學(xué)家這樣解釋，不妨了解一下
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-14 09:33
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人類電池技術(shù)為何停滯不前？科學(xué)家這樣解釋，不妨了解一下。
人類在地球上已經(jīng)生存了數(shù)百萬年的時間了，但是近代科技的發(fā)展才持續(xù)了不過200年的時間，人類的科技就像是火箭一般飛速的發(fā)展，各種新奇的科技不斷的產(chǎn)生，可能今天剛發(fā)布的科技，過幾天就會被更先進(jìn)的所淘汰，而且近百年的時間，人類已經(jīng)走出了地球，開始向宇宙探索。
科技的快速發(fā)展給人們的生活帶來了翻天覆地的變化，一切科技的根源都離不開電的應(yīng)用，尤其是電池技術(shù)，人類利用電池帶來的方便性，能完成許多事情，電池的容量越來越大，體積越來越小，最能令人感受得到的就是手機(jī)，相信不少人還記得90年代的手機(jī)那種大哥大，當(dāng)時手機(jī)的體積和線代我們手中的手機(jī)可謂是天壤之別。
到了2018年手機(jī)的容量已經(jīng)是非常的大了，但還是無法滿足人們?nèi)粘５氖褂?，現(xiàn)在的手機(jī)通訊功能已經(jīng)是非常次要的了，更重要的是用來上網(wǎng)打游戲和娛樂，但是這對電量的消耗是非常大的，因此人們還是感覺電池不太夠用的，每次都要隨身帶著充電寶來進(jìn)行充電，
于是人們就會產(chǎn)生一個疑問，近幾十年以來人類的科技水平是快速發(fā)展的，尤其是在太空探索方面更是發(fā)展的迅速，還有人工智能進(jìn)步也是非常的大的，可是電池技術(shù)為什么沒有特別大的進(jìn)步呢？事實(shí)上隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，對于能量的需求，特別是電能需求是非常大的，航天技術(shù)的供電需求，還有我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C(jī)，都是需要龐大的電能來支撐，但是近幾年來電池和電能的技術(shù)都沒有什么太大的進(jìn)步。
雖然做這方面研究的科學(xué)家有很多，有很多公司和機(jī)構(gòu)都是在研究新的電池技術(shù)，但是進(jìn)步都是大的，我們現(xiàn)在依然是對鋰電池進(jìn)行電量的延續(xù)，科學(xué)家們也想提高電池的使用時長，但是卻沒有什么重大的突破，以至于現(xiàn)在的手機(jī)廠商基本上都是在做另一方面的優(yōu)化來減少電量的使用，而不是真正的研究電池革命性的突破。
這并不是科學(xué)家們不想讓電池技術(shù)有一個革命性的突破，而是現(xiàn)在的鋰電池發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個平靜時期，這是一個不斷的墻體，如果突破這面墻，你就會進(jìn)入一個全新的境界，但是一時無法找到這個關(guān)鍵來提升電池的技術(shù)，現(xiàn)在有的科學(xué)家已經(jīng)有一點(diǎn)思緒了，但是沒有什么大的進(jìn)展。
電池技術(shù)，有很多科學(xué)家想要突破，但都是進(jìn)展不大，其實(shí)電池的發(fā)電原理是非常的簡單的，就是通過正極和負(fù)極來進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，使得帶電離子的電解液來回穿梭，形成了電量的輸送，但是目前我們沒找到能夠代替正負(fù)極的石墨和估算離，一旦找到就非常有可能研究出更強(qiáng)的新型電池。
科學(xué)家們其實(shí)才想過做核能電池，人類目前能夠研究出來的最強(qiáng)大的能量就是核能，核能是未來人類的主要能源之一，不過現(xiàn)在我們只能應(yīng)用核裂變，而核裂變有污染的等不少問題，人類還沒有能完全掌握核能源，就如同小編上一篇文章一樣鋼鐵俠電影中的胸口的核反應(yīng)堆，人類近幾百年的時間是無法創(chuàng)造出來的，感興趣的朋友可以去小編前幾篇文章了解一下。
對于人類來說可控的核聚變是不會產(chǎn)生任何的污染，而且能源非常的穩(wěn)定，在未來的技術(shù)上，一旦人類研究出了可控核聚變，那將是一個巨大的進(jìn)步，但是還需要幾十年，甚至上百年的時間，人類才可以做到這一步，如果說真的做到那一步的話，只需要把一個小型的核聚變安裝在手機(jī)里面，手機(jī)可能就再也不需要充電了。
“能量密度300Wh/kg、充電一次行駛超過500公里，十分鐘快速充電……在電動車發(fā)展的初期階段，面臨著各種各樣困難，（我們需要思考）到底需要什么樣的電池？到底需要什么樣的電動汽車？”11月21日，北京大學(xué)教授、鋰電“達(dá)沃斯”學(xué)術(shù)委員會主席其魯在第6屆中國鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇（ABEC 2018，鋰電“達(dá)沃斯”）上的一連串發(fā)問振聾發(fā)聵。
近兩年，我國電動車行業(yè)快速發(fā)展，新能源汽車銷量從2015年的30多萬輛，到2017年銷售77.7萬輛，再到今年前10月已經(jīng)銷售86萬輛，全年有望邁過100萬輛大關(guān)。伴隨行業(yè)的快速發(fā)展，電動車安全事故頻發(fā)。在一年一度的電池行業(yè)人士盛會鋰電“達(dá)沃斯”上，電池安全問題成為各方關(guān)注的重點(diǎn)。其魯認(rèn)為，過于追求高能量密度、高續(xù)航里程、快充等，只會使電動車的安全問題越來越可怕。作為基本功能的電動汽車，續(xù)航里程200-300公里，完全可以滿足日常出行的需求。
技術(shù)走偏導(dǎo)致安全隱患增加
“我看到中汽中心的報告，說今年已經(jīng)發(fā)生至少50起事故。只要發(fā)生事故，不管是哪個企業(yè)哪個品牌，受影響的是整個新能源汽車產(chǎn)業(yè)，鋰電池產(chǎn)業(yè)也會受到影響。”欣旺達(dá)（300207.SZ）集團(tuán)副總裁兼動力電池板塊總裁梁銳表示。
在其魯?shù)慕y(tǒng)計(jì)中，電動車的事故數(shù)量遠(yuǎn)不止50多起。“燃燒、爆炸，各種各樣的事故，公開的、未公開的，每年數(shù)量過百起。雖然并不是所有事故的原因都?xì)w咎于電動車的電池，有多種原因。但電池的安全性和可靠性，已經(jīng)成為制約電動車行業(yè)發(fā)展的重要因素。”其魯認(rèn)為。
在業(yè)內(nèi)人士看來，鋰電行業(yè)之所以在高能量密度、高續(xù)航里程的道路上越走越遠(yuǎn)，主要是企業(yè)過于注重政府補(bǔ)貼，被補(bǔ)貼和整車企業(yè)牽著走有關(guān)。如果沒有政府補(bǔ)貼，僅靠市場自發(fā)，電動車行業(yè)、鋰電行業(yè)不會有現(xiàn)在這樣的發(fā)展速度，這也是電池行業(yè)人士的共識。但隨著政府補(bǔ)貼逐漸退坡，政府補(bǔ)貼的“雙刃劍”作用也逐漸凸顯。
“我們匆匆忙忙提升能量密度，真正的目的是為了什么？是為了環(huán)保還是過度環(huán)保？是為了節(jié)約還是過度節(jié)約？我們?yōu)榱死锍踢€是過度需要里程？什么事情都要講一個度。不科學(xué)的成本需求也增加了安全隱患，近年電池行業(yè)流行的系統(tǒng)簡化設(shè)計(jì)、單體電芯容量體積提升等做法，都增加了電池的安全隱患。”力信（江蘇）能源科技有限責(zé)任公司研究院院長程君表示。
“現(xiàn)在大家所有的行為，從經(jīng)營到產(chǎn)能，到電動車的設(shè)計(jì)，到電池的能量密度和技術(shù)發(fā)展方向，都跟補(bǔ)貼聯(lián)系起來了。緊跟政策發(fā)展固然必要，但政策規(guī)定的指標(biāo)提升過快，也使得企業(yè)疲于應(yīng)付，難以認(rèn)真做產(chǎn)品開發(fā)。”梁銳在演講中表示，續(xù)航里程方面，2016年是250公里，2017年是300公里，2018年都要求400公里以上，明年要做到500公里甚至600公里；能量密度方面，2018年做到140Wh/kg，2019年，坊間有很多傳說，有人說提升到180Wh/kg，不論政策是否這樣，整車企業(yè)已經(jīng)開始行動了?，F(xiàn)在跟很多車企都要求必須在160Wh以上。
前兩年被政策和整車企業(yè)推著走，電池企業(yè)忙于提升技術(shù)和融資擴(kuò)產(chǎn)，對于安全問題沒有給予足夠的重視，如今伴隨政策補(bǔ)貼退坡，市場開始發(fā)揮作用，以及行業(yè)低潮期的到來，動力電池行業(yè)開始提升對于安全問題的重視。“從行業(yè)發(fā)展來看，動力電池能量密度是要提升，但能量密度是錢，安全是命，不能要錢不要命！”蘇州宇量電池有限公司董事長兼總經(jīng)理毛煥宇表示。
在2018鋰電“達(dá)沃斯”上，電池行業(yè)的人士從多種角度提出提升電池安全的解決方案。俄羅斯圣彼得堡彼得大帝理工大學(xué)特聘教授王慶生提出把準(zhǔn)固態(tài)鋰的技術(shù)發(fā)展方向。“準(zhǔn)固態(tài)就是把固態(tài)電解質(zhì)與液態(tài)電解質(zhì)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合。”大族激光（002008.SZ）的代表從電池加工工藝提出解決方案；藍(lán)科途等鋰電池膜供應(yīng)商從電池隔膜材料創(chuàng)新提出應(yīng)對方案；電池電解液企業(yè)代表提出增加新的阻燃材料等。
