潛在技術(shù)的替代者依然存在

除了對當(dāng)前鋰電池的改善及固態(tài)電池的布局，在動力電池技術(shù)創(chuàng)新中，國內(nèi)外企業(yè)和機構(gòu)/大學(xué)紛紛進(jìn)行了不同嘗試，一些指標(biāo)較目前水平有較大改善，為動力電池性能的提升提供了有力參考。

表3國內(nèi)外新型電池研發(fā)情況

通過對收集的典型創(chuàng)新案例技術(shù)指標(biāo)梳理，可以發(fā)現(xiàn)，目前一些產(chǎn)品的關(guān)鍵指標(biāo)已經(jīng)得到提升。在能量密度方面，鋁空氣電池能量密度達(dá)到780Wh/kg，鋰硫電池達(dá)到350Wh/kg，固態(tài)電池達(dá)到360Wh/kg;在充電倍率方面，典型創(chuàng)新性產(chǎn)品最高充電倍率已經(jīng)超過100C。在循環(huán)壽命方面，典型創(chuàng)新產(chǎn)品已經(jīng)能夠超過15000次。

圖5典型創(chuàng)新產(chǎn)品能量密度(單位：Wh/kg)

圖6典型創(chuàng)新材料和產(chǎn)品充電倍率49(單位：C)

圖7典型創(chuàng)新產(chǎn)品循環(huán)壽命49(單位：次)

新型電池具備許多優(yōu)勢，一是技術(shù)方面，比如鋰硫電池利用硫作為正極材料，電池理論比能量最高可達(dá)2600Wh/kg，鋰空氣電池也是一種非常有潛力的高比容量電池技術(shù)，其利用鋰金屬與氧氣的可逆反應(yīng)，理論能量密度上限達(dá)到11000Wh/kg，二是產(chǎn)業(yè)方面能夠減少對稀缺資源的依賴，比如鈉離子電池相對鋰離子電池擁有儲量豐富且成本較低的優(yōu)勢。

但目前動力電池創(chuàng)新性產(chǎn)品一般都是實驗室產(chǎn)品，新型電池在下一步產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中，還面臨許多挑戰(zhàn)。比如鋰硫電池安全性低、體積比能量低、放電倍率低、能量轉(zhuǎn)換效率低和循環(huán)次數(shù)低，短時間很難在車用領(lǐng)域得到應(yīng)用。總的來說，目前這些研究雖然處于實驗階段，距離產(chǎn)業(yè)化較遠(yuǎn)，是否能夠在一定時期替換現(xiàn)有體系電池在業(yè)界也存在爭議。但毫無疑問這些電池有望打破當(dāng)前動力電池的一些技術(shù)瓶頸、降低電池成本，創(chuàng)造更長續(xù)航里程，在動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，這些電池不容忽視。

小結(jié)

從技術(shù)發(fā)展來看，當(dāng)前三元和磷酸鐵鋰電池已經(jīng)主導(dǎo)了車用動力電池市場，三元和磷酸鐵鋰電池成為主流企業(yè)的主要技術(shù)路線，企業(yè)并在進(jìn)一步布局這兩種技術(shù)路線。從發(fā)展來看，三元和磷酸鐵鋰電池技術(shù)已經(jīng)取得了突破，但是技術(shù)還有進(jìn)一步提升的空間，在產(chǎn)業(yè)競爭中還將持續(xù)一段時間。

從新電池技術(shù)布局來看，固態(tài)電池具有技術(shù)優(yōu)勢，能夠解決當(dāng)前產(chǎn)業(yè)面臨的許多問題，國內(nèi)外企業(yè)爭先布局并取得了技術(shù)突破。但從產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，固態(tài)電池現(xiàn)處于行業(yè)積累期，還有技術(shù)和產(chǎn)業(yè)配套諸多問題亟待解決。

另一方面，除了對當(dāng)前鋰電池的改善及固態(tài)電池的布局，許多研究機構(gòu)也在研發(fā)鋰硫、鋰空氣電池等新一代電池，并且在某些技術(shù)方面取得突破，為電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有利參考。但總的來說，這些研究基本處于實驗階段，距離產(chǎn)業(yè)化較遠(yuǎn)，并且在產(chǎn)業(yè)界也存在許多爭議，但不可否認(rèn)的是問這些電池有望打破當(dāng)前動力電池的一些瓶頸，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中仍不容忽視。

電池企業(yè)在提升現(xiàn)有技術(shù)路線產(chǎn)品性能的同時，也應(yīng)該積極布局下一代電池的研發(fā)，以便在下一輪競爭中占據(jù)主導(dǎo)權(quán)。政府部門應(yīng)該通過科技計劃(專項、基金)、相關(guān)創(chuàng)新工程及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項等多種途徑，鼓勵企業(yè)、研究機構(gòu)及高等院校等在動力電池關(guān)鍵材料、電池單體和系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，并積極推動固態(tài)電池、鋰硫電池、金屬空氣電池等新產(chǎn)品及新材料的制備、生產(chǎn)工藝、檢測等關(guān)鍵技術(shù)和裝備的工程化和產(chǎn)業(yè)化，推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈工程技術(shù)能力建設(shè)，并推動動力電池新技術(shù)新產(chǎn)品在示范推廣工程中的應(yīng)用。