■新概念電池難改行業(yè)格局

對于新型電池火熱的現(xiàn)狀，一位業(yè)內(nèi)人士評價道：“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，國內(nèi)一些企業(yè)對鋰電池信心不足，這些都是新型電池火爆的原因?！?/p>

當下，很多新的電池技術都聲稱進入了產(chǎn)業(yè)化運作階段，但中國北方車輛研究所動力電池實驗室主任王子東認為，電池是否實用，全面而客觀的數(shù)據(jù)指標才是最有力的憑據(jù)，單獨幾項亮眼的實驗室數(shù)據(jù)無法代表產(chǎn)業(yè)化能力。根據(jù)經(jīng)驗，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，尚未看到太多實際性產(chǎn)品，更沒有大規(guī)模的推廣，可謂“雷聲大，雨點小”。

肖成偉認為：“從科學研究的角度講，我們當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。但同時也需要將一些技術進行小規(guī)模應用示范，以及基礎性、前瞻性研究，否則談何技術進步。所以新概念層出不窮，并不意味著如今的鋰電池市場已‘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注。該車的核心在于所謂的“液流電池”技術NanoFlowcell系統(tǒng)。

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

據(jù)悉，概念新車的最高時速為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)有鋰離子電池設計類似，電極單元是細小的鋰化合物粒子與液體電解液、導電添加劑混合形成的泥漿，電池使用帶正負電的泥漿。兩種泥漿分別通過鋁集電器和銅集電器收集電子，正負極室之間有一個能傳遞離子、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極室穿梭通過隔膜，電子通過外電路傳輸完成。

中國科學院物理研究所研究員李泓認為，現(xiàn)有的鋰離子電池采用多層薄膜電極設計，而半固態(tài)鋰電池采用厚電極，在結構設計上得到了簡化，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，由于采用厚電極，單層隔膜，無法實現(xiàn)快速充放電，也意味著在動力上沒有優(yōu)勢。

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)線設計、品質(zhì)控制、測試標準、量產(chǎn)工藝等都得從頭摸索，防止內(nèi)部短路的隔膜等關鍵材料還需突破。

■石墨烯

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

該材料的電池理論重量是傳統(tǒng)鋰離子電池的一半，厚度也會大幅縮小，而儲電量高出數(shù)倍，按照美國倫斯勒理工學院研究人員估算，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)報道，如用于電動汽車，8分鐘就能完成一次充電，續(xù)駛里程達1000公里。

石墨烯已被各大工業(yè)國列為重要材料進行深度開發(fā)，但相關生產(chǎn)技術直到2010年才相對成熟，至今還處在初級應用階段。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)實的做法是利用石墨烯的特性提升現(xiàn)有鋰電池性能。