中國(guó)加速下一代鋰電池研究

    鋰電世界    作為電動(dòng)汽車(chē)的核心部件，目前，動(dòng)力電池的性能尚待提高，無(wú)論是安全性、便捷性，還是成本、充放電速率都亟待改進(jìn)。目前，中國(guó)正在加速研究基于納米技術(shù)的長(zhǎng)續(xù)航動(dòng)力鋰電池，并在此基礎(chǔ)上研發(fā)下一代鋰電池，以突破電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展瓶頸，主推電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展。

    上周，中德電動(dòng)汽車(chē)充電項(xiàng)目正式啟動(dòng)、國(guó)務(wù)院決定免征新能源汽車(chē)購(gòu)置稅、鋰電池國(guó)家專利密集獲批，一系列圍繞電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的舉措出臺(tái)，再度引發(fā)了人們對(duì)這一行業(yè)的關(guān)注。

    從新能源汽車(chē)、手機(jī)、電腦到大型機(jī)械設(shè)備，現(xiàn)代社會(huì)生活的許許多多新奇裝備是由鋰電池驅(qū)動(dòng)的。但是，傳統(tǒng)方法制造的鋰電池成本高、重量大、提供的能量密度不能滿足日益增長(zhǎng)的需求，并且存在一定的安全隱患，這些因素阻礙了現(xiàn)有電動(dòng)產(chǎn)品的大規(guī)模推廣。中國(guó)科學(xué)院物理研究所李泓研究員介紹說(shuō)，中科院正研究和發(fā)展基于納米技術(shù)的長(zhǎng)續(xù)航動(dòng)力鋰電池技術(shù)，以提升電池的能量密度、安全性，并降低成本，為行業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。

    “從技術(shù)層面考慮，鋰電池的能量密度高于其它化學(xué)儲(chǔ)能體系。我剛才提到的是第三代鋰離子電池，把（現(xiàn)在的）負(fù)極（材料）換成（容量）更高的負(fù)極，容量會(huì)比現(xiàn)在高一倍到幾倍，正極材料能提高一倍。這樣（采用高能量密度正負(fù)極材料后的）鋰離子電池電芯，能量密度能夠提升到現(xiàn)在20％（以上）的水平。在安全性方面，（正在開(kāi)發(fā)把）現(xiàn)在（有可能）著火的液體溶劑換成固體（電解質(zhì)材料的技術(shù)，也就是發(fā)展）全固態(tài)（鋰電池）。從經(jīng)濟(jì)性上講，研發(fā)目標(biāo)是在2015年把（動(dòng)力電池）成本（降低）到每瓦時(shí)2塊錢(qián)，到2020年每瓦時(shí)做到1.5塊的技術(shù)要求。”

    據(jù)專家介紹，開(kāi)發(fā)第三代鋰離子電池是中國(guó)未來(lái)五到十年動(dòng)力電池研發(fā)和應(yīng)用的重點(diǎn)。目前，混合動(dòng)力汽車(chē)以及純電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)模式下續(xù)航里程在150公里左右，預(yù)計(jì)到明年續(xù)航里程將不低于180公里；2020年達(dá)到300公里以上，將為現(xiàn)在的兩倍。這些電池將在先進(jìn)電子、智能電網(wǎng)、航空航天、機(jī)器人、國(guó)家安全等領(lǐng)域獲得進(jìn)一步應(yīng)用。

    在關(guān)注第三代鋰離子電池研發(fā)的同時(shí)，中國(guó)科學(xué)院的專家們已經(jīng)將目光放到了下一代鋰電池的研發(fā)上，包括全固態(tài)鋰電池、鋰硫、鋰空電池技術(shù)。這些技術(shù)將進(jìn)一步大幅提高能量密度，從而使電池充電時(shí)間更短，儲(chǔ)存電量更多，耐用時(shí)間更久，使用更安全。中科院物理研究所清潔能源中心主任陳立泉研究員認(rèn)為，這些技術(shù)將令中國(guó)的鋰電池在國(guó)際上躍居前列。

    “鋰電池我們研究很早，但鋰離子電池我們是1993年才開(kāi)始研究的，是（別的國(guó)家研究出來(lái)以后，我們）跟進(jìn)別人。現(xiàn)在是搞我們自己的創(chuàng)新，下一代希望我們能夠引領(lǐng)，起碼能夠跟別的國(guó)家并駕齊驅(qū)。”

    鋰電池技術(shù)的飛躍也將為中國(guó)汽車(chē)業(yè)發(fā)展帶來(lái)嶄新的前景。四年前，中國(guó)汽車(chē)就以產(chǎn)銷(xiāo)雙雙超過(guò)1800萬(wàn)輛的成績(jī)位列全球“第一”，成為真正意義上的汽車(chē)大國(guó)。然而，這距離汽車(chē)強(qiáng)國(guó)還有很遠(yuǎn)。今年五月，中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平在上海汽車(chē)集團(tuán)考察時(shí)強(qiáng)調(diào)，發(fā)展新能源汽車(chē)是中國(guó)從汽車(chē)大國(guó)邁向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)的必由之路。對(duì)此，中科院物理研究所清潔能源中心常務(wù)副主任黃學(xué)杰研究員表示，加速發(fā)展新能源汽車(chē)，尤其是鋰電池技術(shù)，有望令中國(guó)在二十年內(nèi)成為汽車(chē)強(qiáng)國(guó)。

    “未來(lái)汽車(chē)不再是一個(gè)交通工具，將是ibox，可移動(dòng)的、智能的生活空間。汽車(chē)的形式以及汽車(chē)能源供應(yīng)的模式都會(huì)在未來(lái)十年、二十年發(fā)生一個(gè)顛覆性的變化。在這個(gè)階段，覺(jué)得我們可能會(huì)有機(jī)會(huì)，因?yàn)檫^(guò)去在發(fā)動(dòng)機(jī)（領(lǐng)域）我們?cè)诤竺孀罚y度很大。（而）基本上走電動(dòng)化、智能化這一塊，中國(guó)有可能在十年、二十年的時(shí)候，在新一代汽車(chē)工業(yè)里邊變成一個(gè)工業(yè)強(qiáng)國(guó)。”

    值得一提的是，作為電動(dòng)汽車(chē)的代表，特斯拉以其獨(dú)特的性能、精美的外觀、高端的銷(xiāo)售模式，備受高端人士青睞。黃學(xué)杰指出，事實(shí)上，特斯拉使用的技術(shù)并非是全新技術(shù)，但其運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維創(chuàng)造了一種新的模式，而目前中國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)尚處在不同模式的探索階段。

    “特斯拉是一個(gè)汽車(chē)概念的創(chuàng)新，它主要使用互聯(lián)網(wǎng)的思維去做汽車(chē)。它里面用的每一項(xiàng)技術(shù)都是成熟的技術(shù)，也可以說(shuō)是舊的技術(shù)。比如說(shuō)它的電機(jī)就沒(méi)有用很好的永磁電機(jī)，比如電池它就沒(méi)有用動(dòng)力電池，用的是筆記本電腦的電池，但是它是把成熟的技術(shù)經(jīng)過(guò)集成優(yōu)化，最后做成了ＩＴ模式的車(chē)輛，（實(shí)現(xiàn)）智能控制、大屏幕顯示，按照奢侈品的銷(xiāo)售方式，走出了一條模式，這就是特斯拉的模式。”

    中科院物理研究所清潔能源中心主任陳立泉研究員指出，對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)來(lái)說(shuō)，特斯拉的意義還在于其是根據(jù)電池的尺寸、規(guī)格來(lái)設(shè)計(jì)汽車(chē)，而非像市面上普通電動(dòng)汽車(chē)是根據(jù)原有車(chē)型更換電池，這也是未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的重要方向。