■新概念電池難改行業(yè)格局

對(duì)于新型電池火熱的現(xiàn)狀，一位業(yè)內(nèi)人士評(píng)價(jià)道：“鋰電池在性能上的很多不足留給了人們想象空間。另一方面，由于鋰電行業(yè)的發(fā)展太慢，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)對(duì)鋰電池信心不足，這些都是新型電池火爆的原因?！?/p>

當(dāng)下，很多新的電池技術(shù)都聲稱進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作階段，但中國(guó)北方車輛研究所動(dòng)力電池實(shí)驗(yàn)室主任王子?xùn)|認(rèn)為，電池是否實(shí)用，全面而客觀的數(shù)據(jù)指標(biāo)才是最有力的憑據(jù)，單獨(dú)幾項(xiàng)亮眼的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)無法代表產(chǎn)業(yè)化能力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一種適用電池的新材料從開發(fā)到產(chǎn)業(yè)化，一般需18至20年的漫長(zhǎng)周期。目前除日本氫燃料電池在小規(guī)模推廣外，尚未看到太多實(shí)際性產(chǎn)品，更沒有大規(guī)模的推廣，可謂“雷聲大，雨點(diǎn)小”。

肖成偉認(rèn)為：“從科學(xué)研究的角度講，我們當(dāng)然希望從電池的能量密度、循環(huán)壽命、開發(fā)成本各角度去破解難題。但同時(shí)也需要將一些技術(shù)進(jìn)行小規(guī)模應(yīng)用示范，以及基礎(chǔ)性、前瞻性研究，否則談何技術(shù)進(jìn)步。所以新概念層出不窮，并不意味著如今的鋰電池市場(chǎng)已‘成熟’到?jīng)]有希望了?！?/p>

各類新概念電池利弊談

■液流電池

在去年日內(nèi)瓦車展上，一款名為Quant e-Sportlimousine的概念車受到廣泛關(guān)注。該車的核心在于所謂的“液流電池”技術(shù)NanoFlowcell系統(tǒng)。

液流電池具有高效、高能量密度、無污染的優(yōu)點(diǎn)，原理是將電化學(xué)蓄電池以及燃料電池的各方面結(jié)合起來。液體電解質(zhì)存在于兩個(gè)電池倉(cāng)中并在電池中流通。系統(tǒng)中心有一層隔膜將兩個(gè)電解質(zhì)分隔，但仍能容許電荷流通，從而產(chǎn)生動(dòng)力。

據(jù)悉，概念新車的最高時(shí)速為380公里，百公里加速僅2.8秒，一次充電能跑400~600公里，已獲準(zhǔn)在歐洲上路。

■半固態(tài)鋰電池

其原理與現(xiàn)有鋰離子電池設(shè)計(jì)類似，電極單元是細(xì)小的鋰化合物粒子與液體電解液、導(dǎo)電添加劑混合形成的泥漿，電池使用帶正負(fù)電的泥漿。兩種泥漿分別通過鋁集電器和銅集電器收集電子，正負(fù)極室之間有一個(gè)能傳遞離子、防止電子傳遞的隔膜。電池的充放電原理和鋰離子電池一樣，通過鋰離子在正極室與負(fù)極室穿梭通過隔膜，電子通過外電路傳輸完成。

中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員李泓認(rèn)為，現(xiàn)有的鋰離子電池采用多層薄膜電極設(shè)計(jì)，而半固態(tài)鋰電池采用厚電極，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上得到了簡(jiǎn)化，減少了集流體、隔膜所占的電池總重量的比例，在采用正負(fù)極材料相同的情況下，可以提高電池的能量密度，工藝成本有望降低。但同時(shí)，由于采用厚電極，單層隔膜，無法實(shí)現(xiàn)快速充放電，也意味著在動(dòng)力上沒有優(yōu)勢(shì)。

在推廣上，半固態(tài)鋰離子電池的生產(chǎn)工藝與現(xiàn)有鋰離子電池的工藝不完全兼容，生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、品質(zhì)控制、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、量產(chǎn)工藝等都得從頭摸索，防止內(nèi)部短路的隔膜等關(guān)鍵材料還需突破。

■石墨烯

石墨烯是目前已知材料中最薄的一種，僅有一個(gè)碳原子厚，也是目前導(dǎo)熱效果最好的熱導(dǎo)體。

該材料的電池理論重量是傳統(tǒng)鋰離子電池的一半，厚度也會(huì)大幅縮小，而儲(chǔ)電量高出數(shù)倍，按照美國(guó)倫斯勒理工學(xué)院研究人員估算，石墨烯陽極材料比鋰離子電池中常用的石墨陽極充放電速度要快10倍，據(jù)報(bào)道，如用于電動(dòng)汽車，8分鐘就能完成一次充電，續(xù)駛里程達(dá)1000公里。

石墨烯已被各大工業(yè)國(guó)列為重要材料進(jìn)行深度開發(fā)，但相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)直到2010年才相對(duì)成熟，至今還處在初級(jí)應(yīng)用階段。尤其是能讓電池體積和重量大幅縮小的單層石墨烯材料，其成品率很低，生產(chǎn)成本則偏高，或許更現(xiàn)實(shí)的做法是利用石墨烯的特性提升現(xiàn)有鋰電池性能。