體系嚴(yán)密 牽一發(fā)而動(dòng)全身

　　鋰電池看起來(lái)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解液，再加上電極。事實(shí)上，別看它不起眼，鋰電池材料體系非常嚴(yán)密，真正是牽一發(fā)而動(dòng)全身。如果要?jiǎng)铀呐乱环忠缓粒僭O(shè)只是一個(gè)電極換成新材料，沒有長(zhǎng)年累月的測(cè)試，誰(shuí)也不敢打包票。

　　鋰電池從上世紀(jì)七十年代問世，到九十年代由索尼實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，再到今天鋰電池已經(jīng)誕生了近半個(gè)世紀(jì)，材料體系發(fā)生了較大變化。正極材料從最初的鈷酸鋰發(fā)展到現(xiàn)在的鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰并行，可謂是進(jìn)步不小。

　　但實(shí)際上每種正極材料從發(fā)明到實(shí)際應(yīng)用再到鋰電池量產(chǎn)，至少花費(fèi)了上十年時(shí)間。每種正極材料的改變，就算不改變負(fù)極材料，其電解液的組成以及隔膜都要做出相應(yīng)改變，以達(dá)到最佳匹配效果，同時(shí)還要經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的安全測(cè)試，驗(yàn)證其安全性，最后還要經(jīng)過產(chǎn)業(yè)化過程，這樣才能步入市場(chǎng)。不僅如此，其還需要市場(chǎng)檢驗(yàn)和客戶認(rèn)可，同樣需要花費(fèi)時(shí)間。這也是現(xiàn)在鋰電池材料研究非常熱火，各種新材料、新技術(shù)報(bào)道層出不窮，而鋰電池本身進(jìn)步緩慢，材料體系基本沒有變化的根本原因。

　　相比較而言，在不動(dòng)鋰電池材料體系的情況下，在制造工藝以及電池管理技術(shù)上改進(jìn)就容易得多。軟包電池的出現(xiàn)以及鋰電池容量不斷提升就是制造工藝技術(shù)不斷進(jìn)步的結(jié)果。

　　同時(shí)，為了滿足可穿戴設(shè)備等新產(chǎn)品的需求，松下開發(fā)出直徑為3.5mm、長(zhǎng)度為1cm的針型鋰電池，三星則推出了直徑3.6mm、長(zhǎng)約20mm的超小型Pin電池。隨著智能手機(jī)柔性化趨勢(shì)凸顯，各種柔性、可彎曲鋰電池產(chǎn)品相繼問世。在電池管理技術(shù)方面，特斯拉是其中的典范，其先進(jìn)的電池管理技術(shù)，創(chuàng)造性將超過6000個(gè)圓柱型鋰電池單體通過串并聯(lián)方式成組，成功降低了電池成本，提高了儲(chǔ)能效率，為特斯拉引領(lǐng)電動(dòng)汽車變革奠定了基礎(chǔ)。

　　未來(lái)路在何方

　　盡管特斯拉為電動(dòng)汽車發(fā)展提供了全新的發(fā)展思路，但只是治標(biāo)不治本，在鋰電池性能沒有明顯提升的情況下，電動(dòng)汽車想大規(guī)模推廣難度非常大。那么問題來(lái)了，鋰電池性能如何進(jìn)一步提升?未來(lái)向什么方向發(fā)展?

　　筆者認(rèn)為，應(yīng)用市場(chǎng)需求是帶動(dòng)鋰電池進(jìn)步最大的力量。二次電池的發(fā)展歷史充分證明了這一點(diǎn)，鎳鎘、鎳氫等電池的興起在于小型消費(fèi)電池產(chǎn)品市場(chǎng)的帶動(dòng)，而衰落也在于這一市場(chǎng)被鋰電池所蠶食。

　　鉛酸電池能夠占據(jù)二次電池最大市場(chǎng)份額，在于其占據(jù)汽車啟動(dòng)電池市場(chǎng)，這也是其經(jīng)久不衰的根本所在，但由于其缺乏新的應(yīng)用市場(chǎng)，鉛酸電池技術(shù)進(jìn)步十分有限，同時(shí)還面臨著鋰電池的強(qiáng)力競(jìng)爭(zhēng)。

　　當(dāng)前，鋰電池已經(jīng)完全占據(jù)消費(fèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)。隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品不斷發(fā)生變革，鋰電池也在不斷進(jìn)步。由于目前還沒有出現(xiàn)能夠在消費(fèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)與鋰電池競(jìng)爭(zhēng)的二次電池，鋰電池還將占據(jù)消費(fèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)很長(zhǎng)一段時(shí)間。

　　同時(shí)，鋰電池正在逐步打開在電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車等動(dòng)力電池市場(chǎng)，為其未來(lái)技術(shù)進(jìn)步提供了良好的動(dòng)力，再加上其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手燃料電池、液流電池等新型電池還處于起步階段，離產(chǎn)業(yè)化還有一段距離，這為鋰電池技術(shù)變革提供了難得的歷史機(jī)遇期。