提升动力电池能量密度方向在哪儿？| 中国汽车报

更安全可靠的性能、更长距离的续驶能力、更短的充电时间、更长的电池寿命……在这些现实需求面前，锂离子动力电池技术仍然面临诸多瓶颈，例如在电池能量密度难以有较大突破的情况下，为了追求长续驶，车上搭载的电池越多车身重量就越大，这极大地影响车辆安全性，并延长充电时间；此外，快速充电在一定程度上会缩短电池使用寿命。

动力电池能量密度的上限是多少？如何兼顾其安全性？有专家认为，解决这些难题，一方面要在技术研发上下功夫，解决锂离子电池能量密度提升及安全性问题；另一方面要在氢燃料电池和固态电池领域寻找出路。

能量密度可无限提升？

在锂离子电池方面，很多企业立足现实，在提升能量密度上作文章。“锂离子电池增强能量密度是一个趋势，从理论上看几乎是无止境的。”蜂巢能源科技有限公司总经理杨红新告诉记者，能量密度足够高时电池体积可以大幅缩小，甚至能缩小到只占电动汽车底盘中间通道位置，而且几乎碰撞不到，安全系数也有提高。如其所言，若技术上可以实现，串联所形成的电池包，尺寸大概只有70～80厘米，一改目前常见的铺满底盘的电池模组形式，在提升续驶能力的同时，也改善了安全性能。

锂电池中的电解液可谓是锂电池的“血液”，事关电池的安全与性能。长期从事电解液产品研究与制造的昆仑化学有限公司董事长郭营军表示，昆仑化学通过全新设计的电解液配方，使电解液的性能有了较大幅度提升，而且成本下降18％左右。

“动力电池在能量密度上有非常大的发展空间，潜力无限，值得大家发挥优势，共同去研究，为未来出行提供更强动力。”杨红新告诉记者。

固态电池更具优势

动力电池方面，除了目前常用的锂电池之外，氢燃料电池、固态电池都是有发展潜力的。但是，由于制氢成本较高而且安全性受到质疑，所以进展缓慢，只有固态电池由于具备更安全、更耐用、更小巧等一系列优点，受到业界重视，研发进展较快。

如今，固态电池受到业界广泛推崇。“与锂电池相比，全固态电池热失控温度上限更高，安全性好。”国轩高科动力能源有限公司筑波研究院院长程骞认为，固态电池在-30℃～100℃都可以工作，甚至可以不再需要热管理系统，不需要液冷和强制风冷。

与锂离子电池相比，固态电池有独特的优点：一是安全性比液态锂电池要高得多，可以直接使用金属锂来做负极，更为轻便，体积比锂电池缩小很多；二是固态电池能量密度显著提高，有可能达到目前锂离子电池的两倍以上；三是固态电池可以制成轻薄的柔性电池，可达到数千次弯曲而不影响性能，从而极大拓展了其应用空间。

从目前的情况看，固态电池的研发费用及生产成本还居高不下。如果技术成熟再加上生产成本下降，那就会形成巨大的市场。

据悉，日本、韩国、法国、美国、中国等国家都在研发固态电池。日本更是将固态电池研发提升到国家战略高度。丰田、松下、三星、三菱、宝马、大众等企业都有了一定的固态电池技术储备。

值得注意的是，还有一种新型的质子交换膜燃料电池也吸引了业界的注意。近日，湖南大学材料科学与工程学院黄宏文教授课题组与美国阿克伦大学彭振猛教授合作，研制出一种可用于质子交换膜燃料电池阴极的新型催化剂。这种催化剂不仅兼具优异的催化活性与耐久性，而且成本低廉。这一成果的出现，有望大大降低质子交换膜燃料电池技术的商用成本，推动该类高效燃料电池在电动汽车上的应用。

工信部等四部委2017年印发的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》提出，积极推动固态电池等新体系电池的研究和工程化开发，目标是2020年单体电池比能量达到400Wh/kg以上，2025年达到500Wh/kg。

当前，汽车业身处“新四化”产业变革期，而一切变革的基础是动力电池取得技术突破。新能源汽车的前行之路上，只有解决了动力电池的短板和焦虑，才能使未来出行的世界更美好。

记者观察

动力电池驱动未来出行变革

由汽车电动化、智能化、网联化、共享化构筑的未来出行世界，展现无限美好前景。但是，通向未来出行之路，还有许多待解的技术问题，动力电池就是其中之一。

首先，市场需求值得高度重视。近几年，我国新能源汽车产销量已经跃居世界第一，2018年产销量占全球总销量半数以上，由此带动了动力电池的需求快速增长。但是，由于电动汽车本身出现的一些起火事故，使动力电池的安全性受到广泛质疑。再加上续驶里程、充电时间限制等带来的用户焦虑，围绕动力电池的热议一直不绝于耳。至于动力电池的未来发展之路，也出现了多种选择，是继续发展锂离子电池，还是选择氢燃料电池、以及固态电池，成为电动汽车发展中面临的新选择。

其次，加强探索与技术研发应是当务之急。返观人类科技发展的历史，就是在解决不断出现的问题中得以进步，并形成推动文明前行的动力，对于未来出行方式变革，莫不如是。因此，眼下急需要做的，不是等待，而是在探索求证、科学分析的基础上，结合科技发展、市场需求，着手进行技术研发，在实践中提升锂离子电池的性能与安全性，攻克氢燃料电池的一系列技术难关，或对固态电池的关键技术进行攻关。在发展中前行，在发展中探索，在发展中选择，是技术进步的指南，也是动力电池发展的必由之路。

其三，除了技术因素，让市场有更多选择权。未来动力电池的技术路线，最终还是要由市场选择。只要是更安全、高性能、成本低、寿命长的电池，原则上都应该鼓励发展。需要注意的是，动力电池的进步，一定要在立足基础科学，找准发展方向后持续下功夫进行研发，既不要忽冷忽热，也不能做“墙头草”随风倒，需要日积月累的努力，同时，对这样的科研成果，也需要市场的检验。虽然说将来市场选择的结果尚难以预料，但可以肯定的是，只有优势突出者才更容易在市场竞争中胜出。

总之，既要放眼未来出行变革，更需要脚踏实地去务实努力，用今天的奋斗成就明天的梦想。

文：赵建国 编辑：陈伟 版式：蔺天子

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