什么是鋰離子電池，電池技術(shù)突飛猛進(jìn)鋰離子電池仍難取代
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-28 14:28
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國內(nèi)外科學(xué)家投入大量人力物力研究下一代電池，電池技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。眾所周知，鋰電池是目前電動汽車最常用的電池種類之一，正在被越來越多地新能源汽車所使用。有業(yè)內(nèi)資深人士告訴網(wǎng)易汽車，短期內(nèi)鋰離子電池的市場主導(dǎo)地位或難以被撼動。鋰電池發(fā)展一直備受行業(yè)關(guān)注，現(xiàn)在究竟有沒有其他路徑可以取代鋰離子電池？
據(jù)悉，豐田和日產(chǎn)為進(jìn)一步提升電動車的續(xù)航里程，正不斷研發(fā)電池技術(shù)。近日，豐田北美研究院宣布工程師發(fā)現(xiàn)了利用鎂元素制作電池的方法，以鎂電解質(zhì)取代當(dāng)前鋰離子電池中使用的鋰電解質(zhì)。豐田認(rèn)為相較鋰元素，鎂元素有兩大好處：一是可以允許密集能量儲存；二是鎂元素相對更加安全不易引起火災(zāi)。不過，該公司稱鎂元素基礎(chǔ)化學(xué)電池會在接下來的20年之內(nèi)可以問世。
無獨有偶，日產(chǎn)則正在尋求一種添加劑，用以提升當(dāng)前鋰電池的性能，以提升電動車?yán)m(xù)航里程。日產(chǎn)公司在電池中摻進(jìn)名為“非晶一氧化硅”的添加劑，用以提升鋰離子電池的能量儲存容量，然而這一技術(shù)令日產(chǎn)研發(fā)工程師面臨極大的挑戰(zhàn)和復(fù)雜性。
鋰離子電池領(lǐng)先地位難以趕超
近日美國阿貢國家實驗室的一個為期五年的電池研發(fā)項目負(fù)責(zé)人證實，短期內(nèi)電池市場上鋰離子的地位難以被撼動，其他電池技術(shù)想要達(dá)到鋰離子電池的水平異常困難。就此，網(wǎng)易汽車致電國軒高科動力能源，其宣傳部長胡正東表示，動力電池業(yè)界，鋰電池現(xiàn)在無論技術(shù)參數(shù)還是安全系數(shù)都處于絕對領(lǐng)先地位；在新材料、新技術(shù)開發(fā)尚未形成產(chǎn)業(yè)化之前，還將在較長時間內(nèi)獨領(lǐng)風(fēng)騷；國軒高科一直專注動力電池研發(fā)生產(chǎn)，從建廠之初就曾涉足三元材料等，走穩(wěn)健成熟的技術(shù)路線。
電池技術(shù)突飛猛進(jìn) 鋰離子電池仍難取代
與此同時，也有不同的聲音，一名業(yè)內(nèi)資深評論員告訴網(wǎng)易汽車，鋰電池在未來幾年內(nèi)仍占主流，但是隨著替代能源的出現(xiàn)，氫動力的突破、類金屬比重的上升，鋰電池最終可能會被替代。
鋰離子電池仍有很大發(fā)展空間
雖然，鋰離子電池在能量密度方面根本無法與汽油相比，然而其他的電池技術(shù)想要達(dá)到鋰離子電池的水平還異常困難。知名汽車評論員丁華杰則告訴網(wǎng)易汽車，鋰離子電池從能量密度和使用壽命這兩點上，是其他電池?zé)o法替代的。從鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、再到鋰離子電池，能量密度一直在不斷的提升。目前，主流電動汽車配備的鋰電池主要包括磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池兩種。
相比磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池與在重量能量密度上要高出許多，此外，三元鋰電池在冬季的耐低溫性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰電池。意味著同樣重量的三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池的續(xù)航里程更長。由于磷酸鐵鋰電池能量密度提高的空間已經(jīng)很小了，而三元鋰電池還有發(fā)展空間，因此未來三元鋰電池將成為電動汽車的技術(shù)趨勢。
與鉛酸電池相比，鋰電池的能量密度高、壽命長、體積小、重量輕等優(yōu)點，被人們寄予替代鉛酸電池的厚望。三年前，有業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，在制造電動車領(lǐng)域，鋰電池在2015年可以替代大約20%的鉛酸電池，五年內(nèi)可以實現(xiàn)大約替代30%的鉛酸電池。然而時值今日，鋰電池實際替代鉛酸電池不到10%，而未來兩年內(nèi)要實現(xiàn)目標(biāo)看來是非常的艱難。據(jù)最近行業(yè)協(xié)會預(yù)測的數(shù)據(jù)顯示：今年鋰電車的銷量約300萬輛，而整個電動車產(chǎn)銷量約3200萬輛。那么鋰電池替代鉛酸電池的主要障礙在哪里？
鋰電池性價比優(yōu)勢并不突出。據(jù)眾多經(jīng)銷鋰電車的經(jīng)銷商反映：采用國產(chǎn)鋰電池的電動車，返修率居高不下。國內(nèi)實力雄厚的鋰電池企業(yè)與一般的中小鋰電池企業(yè)(pack)工廠制造出來的鋰電池其返修率竟然低到5%，高到13%左右的差距，價格十分的懸殊：以錳系材料的48V12Ah約500元/組左右，鎳鈷錳三元材料的鋰電池48V12Ah約650元/組左右。但是pack鋰電池48V12Ah只有約320元/組左右。但是這種pack鋰電池使用不到一年，電池容量大大衰減，已經(jīng)無法再使用。而錳系材料和三元材料的鋰電池與鉛酸相比，除了體積小與重量輕之外，其余并沒有多大的優(yōu)勢，其使用達(dá)到2年以上，電池的衰減程度已經(jīng)無法滿足行駛長距離的要求。
返修時間過長嚴(yán)重制約了消費者的使用。一旦出現(xiàn)鋰電池的故障進(jìn)行返修，時間長則一個星期左右，甚至有的更長，讓消費者等待得不耐煩，失去了使用的信心。其原因是，經(jīng)銷商無法維修或更換鋰電池內(nèi)部出現(xiàn)問題的電芯，一定要通過快遞運送到制造企業(yè)，通過專業(yè)設(shè)備來進(jìn)行電池的維修。這是制約鋰電池大規(guī)模替代鉛酸電池的關(guān)鍵之一。
鋰電池過于“嬌貴”，無法像鉛酸電池那樣經(jīng)得起折騰。鋰電車在使用過程中，經(jīng)不起摔扔撞擊，一旦鋰電池遭到刺穿，或者劇烈撞擊把鋰電池摔壞，鋰電池就有可能會產(chǎn)生燃燒與爆炸；鋰電池對充電器的要求很高，不能像鉛酸電池那樣隨便用馬路邊的投幣充電器來充電，一旦電流過大，擊穿鋰電池內(nèi)的保護(hù)板就有可能產(chǎn)生導(dǎo)致燃燒甚至爆炸。
由于鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，大量的低端鋰電池沖擊著市場，使得經(jīng)銷商對鋰電車企業(yè)的選擇格外的小心謹(jǐn)慎，弄不好哪家制造企業(yè)一年半載之后就關(guān)門跑路，采購進(jìn)來的鋰電車就要讓經(jīng)銷商全部兜著處理了。由此可見，鋰電池要實現(xiàn)替代鉛酸電池，如果不改變上述的問題，再過五年恐怕也很難
