未来电池的4大发展方向潜力虽好发展不易

未来电池的4大发展方向潜力虽好发展不易

　　 随着电动汽车的浪潮席卷全球，各大车企纷纷发力布局。受政策补贴刺激，中国电动车市场的增速均超越美国和欧洲，成为全球的市场，自主品牌乘着这股东风也得以蓬勃发展。因此，在2016年上半年全球上，有9家自主车企进入前20名，比亚迪更是以巨大的优势成为。

　　 电池作为电动汽车的核心部件，与续航里程和充电时间密切相关。目前大部分的电动车都在采用锂离子电池，比如采用磷酸铁锂电池的比亚迪E6、三元锂电池的特斯拉Model S和锰酸锂电池的日产聆风。电池技术百花齐放，例如以下的四大技术，就是未来重要的发展方向。

　　 技术发展使得电池容量不断扩大，但随之而来的是充电时间的延长，对充电速度也有了更高的要求。目前的主流电动车的慢充时间在5到10小时之间，快速充电能在1到2小时内充满，但长期使用会响电池寿命。而世界上最快的特斯拉超级电站，仅需40分钟就能充电%，但这和纳米锂电池一比就不算什么了。

　　 新加坡南洋理工大学发明了一种基于纳米管的新型电池，能在2分钟内充电%，其使用寿命长达20年。传统的锂电池无法快速充电，主要出于石墨电极的安全考虑，在工作时电极表面会形成电解质膜，减慢锂离子的运输速度。但南洋理工大学采用二氧化钛纳米管凝胶来替代石墨，能让化学反应加速，进而缩短充电时间。但由于工艺复杂，成本较高，这项技术要普及恐怕还需要好几年。

　　 锂空气电池的优点是能量密度高，目前的锂离子电池能量密度只有200 Wh/kg左右，而现有的锂空气电池已经达到0Wh/kg，理论上的极限是12k Wh/kg，还有极大的提升电池代理很看好这项技术，发起了“电池0”的项目，也就是将续航里程提升到0英里（动力火车电池）。

　　 锂空气电池的正极是多孔导电碳，负极为锂电池，为了让锂离子和空气充分接触，特意将电池内部结构设计得像人体肺部一样，来加大与空气的接触面积。这种电池的充/放电效率较低，而且稳定性也是一大难题，在实际应用中可能会发生短路爆炸。最早看到它应用在电动车上，估计要等到2020年。

　　 传统锂电池采用液态电解质，而固态电池原理相同，只是将电解质换成固态-铅酸电池厂通常是金属混合物。这样设计的好处是让更多带电离子聚集在一起，传导更多的电流，同时有效减少电池体积和重量，安全性更出色。因为液态电解质在高温下会发生副反应，容易产生爆炸，而固态电池就不会有这问题。

　　 虽然固态电池全方面改良了锂电池，但特斯拉CEO马斯克并不看好它，因为它生产成本实在太高，短期内难以下降。正因如此，许多资嗅电池或者破产，或者被收购。目前最接近量产的Sakti3固态电池肇庆理士电池接手，戴森最近宣布投资14亿美元来建立电池厂，这场豪赌能否让固态电池尽快普及？仍有待观察。

　　 在此领域最领先的莫过于蒋业明教授电池倍，半固态锂液流电池可以说是对液流电池的改进，它的电极由锂化合物粒子和电解液混合而成，电极厚度比传统锂电池增加5倍，既提升了能量密度，又减少%的“非活性”材料，从而降低了材料成本。

　　 同时这种设计还免去了干燥这道工序，意味着可以撤掉不必要的生产线，生产时间也得到压缩。据推测，到2020年每千瓦时容量的成本将降到100美元以下。这项技术颠覆了传统思路，但也意味着现有生产线和工艺不适用于它电池有多少伏仍处于摸着石头过河的阶段。

　　 除了以上这4项技术，还有泡沫电池、锂硫电池、石墨烯等也引起了广泛，大部分都处于研发阶段，还很难说哪种电池会成为下一代的主流产品。百花齐放虽是好事，但也造成了研究资金的分散。

　　 研究机构Lux Research数据显示，在过用电池铁丝平均只获得4000万美元的总投资，换成每一年就是0万美元，可以说是杯水车薪，要实现量产可谓荆棘满途。而反观电动车电池代理，比如三星、LG和松下，近几年愈发保守，更倾向于改进现有技术，缺少大刀阔斧改革技术的决心。因此，锂电池在短期内不会被淘汰，仍将占据主流地位。