動(dòng)力電池發(fā)展還需要解決哪些問(wèn)題？

降成本是動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)非常關(guān)注的一個(gè)話(huà)題，在動(dòng)力電池行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的背景下，誰(shuí)能在保障動(dòng)力電池性能的同時(shí)兼顧成本控制，誰(shuí)就擁有了競(jìng)爭(zhēng)力。動(dòng)力電池成本控制，可從上游原材料、制造工藝、PACK等方面著手，通過(guò)不同途徑解決、探索，可給行業(yè)帶來(lái)啟發(fā)和思考。

我國(guó)目前汽車(chē)動(dòng)力電池技術(shù)路線(xiàn)選擇的是與美國(guó)相同的磷酸鐵鋰路線(xiàn)，但鋰電池技術(shù)整體水平仍落后于美國(guó)、日本。日本電池平均能量密度要高出中國(guó)平均水平的30%-40%，充電次數(shù)也能達(dá)到中國(guó)的幾倍。我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚需克服以下問(wèn)題。1. 專(zhuān)利磷酸鐵鋰的正極材料專(zhuān)利由美國(guó)德州大學(xué)Goodenough團(tuán)隊(duì)在1996年獲得。加拿大H-Q和Phostech則取得其獨(dú)家專(zhuān)利和商業(yè)授權(quán)。目前陸續(xù)發(fā)展出了敷碳、金屬氧化物包覆、納米化等改性和制備技術(shù)，藉此提高磷酸鋰鐵粉體的導(dǎo)電性，并派生出更多專(zhuān)利。專(zhuān)利問(wèn)題是國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰等制造企業(yè)難以避開(kāi)的問(wèn)題。2.制造一致性電動(dòng)汽車(chē)所用的鋰電池都是串聯(lián)或并聯(lián)在一起，如果一致性問(wèn)題得不到有效解決，所生產(chǎn)的鋰電池也就無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)。3．安全性和壽命大功率充放電的大容量鋰離子動(dòng)力電池組，在苛刻的使用條件下更易誘發(fā)電池某個(gè)部分發(fā)生偏差，從而引發(fā)安全問(wèn)題。 單體磷酸鐵鋰電池壽命可超過(guò)2000次，但由上百塊單體電池串并聯(lián)后，整個(gè)電池組的壽命可能只有500次，必須使用電池管理系統(tǒng)（BMS）對(duì)電池組進(jìn)行合理有效的管理和控制。4．高能量和高功率兼容鋰離子動(dòng)力電池雖然具有高能量密度，可使電動(dòng)汽車(chē)勻速行駛更長(zhǎng)時(shí)間，但卻存在著起動(dòng)時(shí)功率不夠，啟動(dòng)加速較慢的問(wèn)題。在電化學(xué)體系中只有超級(jí)電容器才能獲得非常高的充放電倍率，但其能量密度只有鋰電池的1/20。若不輔以超級(jí)電容，尚無(wú)理想的高容量高功率動(dòng)力電池出現(xiàn)。5．原材料篩選目前用于鋰電池生產(chǎn)的原材料不可能全部進(jìn)口，主要還是取自國(guó)內(nèi)。但是國(guó)內(nèi)的原材料要通過(guò)國(guó)際認(rèn)證，生產(chǎn)出的鋰電池才能被國(guó)際認(rèn)可，所以目前還需要解決在原材料認(rèn)證環(huán)節(jié)上所存在的一些問(wèn)題。國(guó)內(nèi)主流動(dòng)力電池企業(yè)產(chǎn)能情況

我們要是想知道動(dòng)力電池的發(fā)展還需要解決哪些問(wèn)題，首先我們要知道目前動(dòng)力電池出現(xiàn)了哪些問(wèn)題。為什么純電動(dòng)車(chē)既有大幅度的優(yōu)惠，又能節(jié)能環(huán)保，卻還是有很多朋友處于觀(guān)望狀態(tài)不敢入手呢？究其原因，還是因?yàn)槟壳凹冸妱?dòng)車(chē)的續(xù)航能力與燃油車(chē)相比差的太多了。不得不說(shuō)，對(duì)于純電動(dòng)車(chē)而言，目前續(xù)航里程仍是一項(xiàng)巨大的痛點(diǎn)，相關(guān)的問(wèn)題包括：電池容量、電池重量、電池能量密度等問(wèn)題。目前大多數(shù)純電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程還停留在300-400km之間，突破500km的寥寥無(wú)幾，而純電車(chē)的續(xù)航里程最少要達(dá)到500km以上，才能勉強(qiáng)達(dá)到目前燃油車(chē)的水平。而動(dòng)力電池在使用過(guò)程中，其續(xù)航里程還會(huì)不斷衰減。當(dāng)動(dòng)力電池的續(xù)航能力衰減到一定程度就需要更換，而動(dòng)力電池的價(jià)格普遍偏高，有些車(chē)型一套動(dòng)力電池組甚至可以買(mǎi)一臺(tái)新車(chē)了。還有很重要的一點(diǎn)就是純電動(dòng)汽車(chē)的安全問(wèn)題，無(wú)論是燃油車(chē)還是新能源車(chē)安全問(wèn)題都是重中之重。燃油車(chē)經(jīng)過(guò)了多年的發(fā)展，都做不到絕對(duì)的安全，而純電動(dòng)車(chē)近幾年才開(kāi)始發(fā)展，安全問(wèn)題更加惹人擔(dān)心。由于純電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力主要來(lái)源于電池組，而電池不能受熱、不能受凍、也無(wú)法涉水，受到撞擊時(shí)發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)也更大，目前這一系列問(wèn)題如何解決也是很重要的一件事。

下面這些事被業(yè)內(nèi)普遍看好可以大規(guī)模商業(yè)化的材料。目前在交通運(yùn)輸用動(dòng)力源方面，主要有四種技術(shù)路線(xiàn)：鋰離子電池、氫燃料電池、超級(jí)電容和鋁空氣電池。其中鋰離子電池、超級(jí)電容和氫燃料電池得到廣泛的應(yīng)用，而鋁空氣電池尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。能源補(bǔ)給方面，鋰離子電池、超級(jí)電容適用于純電動(dòng)汽車(chē)，但是需要外部充電，而氫燃料電池汽車(chē)則需要外部氫氣加注，鋁空氣電池則需要補(bǔ)充鋁板和電解液。氫燃料的優(yōu)點(diǎn)很多，很多人也認(rèn)為它才是未來(lái)的發(fā)展方向，但是氫燃料電池的發(fā)展也是有幾個(gè)瓶頸，如電池本身成本較高，基礎(chǔ)設(shè)施尚未普及等。鋰離子電池采用輕金屬鋰，盡管不含汞、鉛等有害重金屬，被認(rèn)為是綠色電池，對(duì)環(huán)境污染較小。但實(shí)際上由于其正負(fù)極材料、電解液包含鎳、錳等金屬物，美國(guó)已經(jīng)將鋰離子電池歸類(lèi)為一種包含易燃、浸出毒性、腐蝕性、反應(yīng)性等有毒有害性的電池，是目前各類(lèi)電池中包含毒性物質(zhì)最多的電池，并且因?yàn)槠浠厥赵倮玫墓に囕^為復(fù)雜導(dǎo)致成本較高，因此目前的回收再利用率不高，廢棄的電池對(duì)環(huán)境影響較大。超級(jí)電容應(yīng)用的瓶頸之一就是能量密度太低，僅為鋰離子電池的 1/20 左右，約 10Wh/kg。因此不能作為電動(dòng)汽車(chē)主電源，大多作為輔助電源，主要用于快速啟動(dòng)裝置和制動(dòng)能量回收裝置空氣電極極化和氫氧化鋁沉降等問(wèn)題是影響金屬空氣電池走向市場(chǎng)化的重要障礙，鋁空氣電池性能的提高遇到很大的瓶頸。目前尚處于實(shí)驗(yàn)室階段，距離商業(yè)化推廣還有一段不小的距離。

湃客認(rèn)為，目前動(dòng)力電池發(fā)展需要解決的最大問(wèn)題就是充電問(wèn)題。這里講的充電問(wèn)題并不是單單指增加充電樁的個(gè)數(shù)這么簡(jiǎn)單，更有對(duì)于充電速度的苛刻追求。目前純電動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格已經(jīng)比較合理，續(xù)航里程400km也足夠了（如果充電速度足夠快）。試想一下，如果你開(kāi)的是燃油車(chē)，能不能每次都間隔400km以上再進(jìn)加油站呢？目前很多人去加油站的場(chǎng)景是這樣的：加200，加300，每次加油在不排隊(duì)的情況下大概花費(fèi)5分鐘。如果動(dòng)力電池的充電速度達(dá)到了5分鐘快充80%的程度，那么是不是意味著充電5分鐘，續(xù)航300 km？這樣的話(huà)，充電和加油所消耗的時(shí)間以及所增加的續(xù)航里程基本就一致了。到那時(shí)，我們可能會(huì)看到這樣的場(chǎng)景：中國(guó)電網(wǎng)充電站取代了原有的中國(guó)石化和中國(guó)石油，你把車(chē)開(kāi)進(jìn)充電站，花了5分鐘充了40kWh的電量，增加了300km的續(xù)航。這一切就和當(dāng)初開(kāi)著汽油車(chē)進(jìn)入加油站加200塊的油一模一樣。到那時(shí)，大家都會(huì)爭(zhēng)相購(gòu)買(mǎi)純電動(dòng)汽車(chē)，動(dòng)力電池的春天自然就來(lái)了。就目前來(lái)看，動(dòng)力電池的價(jià)格和能量密度已經(jīng)能夠讓人接受了，唯一不能接受的是充電速度！對(duì)于動(dòng)力電池生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)，得快充者得天下！現(xiàn)在很多廠(chǎng)家已經(jīng)可以做到30分鐘快充80%，未來(lái)5分鐘快充80%也不是沒(méi)有可能。

從現(xiàn)在的這個(gè)電動(dòng)車(chē)來(lái)看啊，咱們這個(gè)動(dòng)力電池主要存在兩方面的情況，一個(gè)就是它的這個(gè)續(xù)航能力，并且和它電池的大小也相關(guān)，第二個(gè)就是它的安全性能，然后再就是和他的這種虛行業(yè)有關(guān)系。