體系嚴(yán)密 牽一發(fā)而動全身

　　鋰電池看起來結(jié)構(gòu)非常簡單，正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解液，再加上電極。事實上，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)而動全身。如果要動它哪怕一分一毫，假設(shè)只是一個電極換成新材料，沒有長年累月的測試，誰也不敢打包票。

　　鋰電池從上世紀(jì)七十年代問世，到九十年代由索尼實現(xiàn)量產(chǎn)，再到今天鋰電池已經(jīng)誕生了近半個世紀(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。

　　但實際上每種正極材料從發(fā)明到實際應(yīng)用再到鋰電池量產(chǎn)，至少花費了上十年時間。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，同時還要經(jīng)過長時間的安全測試，驗證其安全性，最后還要經(jīng)過產(chǎn)業(yè)化過程，這樣才能步入市場。不僅如此，其還需要市場檢驗和客戶認(rèn)可，同樣需要花費時間。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，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、長度為1cm的針型鋰電池，三星則推出了直徑3.6mm、長約20mm的超小型Pin電池。隨著智能手機柔性化趨勢凸顯，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，提高了儲能效率，為特斯拉引領(lǐng)電動汽車變革奠定了基礎(chǔ)。

　　未來路在何方

　　盡管特斯拉為電動汽車發(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，電動汽車想大規(guī)模推廣難度非常大。那么問題來了，鋰電池性能如何進(jìn)一步提升?未來向什么方向發(fā)展?

　　筆者認(rèn)為，應(yīng)用市場需求是帶動鋰電池進(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，鎳鎘、鎳氫等電池的興起在于小型消費電池產(chǎn)品市場的帶動，而衰落也在于這一市場被鋰電池所蠶食。

　　鉛酸電池能夠占據(jù)二次電池最大市場份額，在于其占據(jù)汽車啟動電池市場，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，鉛酸電池技術(shù)進(jìn)步十分有限，同時還面臨著鋰電池的強力競爭。

　　當(dāng)前，鋰電池已經(jīng)完全占據(jù)消費電子產(chǎn)品市場。隨著消費電子產(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)能夠在消費電子產(chǎn)品市場與鋰電池競爭的二次電池，鋰電池還將占據(jù)消費電子產(chǎn)品市場很長一段時間。

　　同時，鋰電池正在逐步打開在電動工具、電動自行車、電動汽車等動力電池市場，為其未來技術(shù)進(jìn)步提供了良好的動力，再加上其競爭對手燃料電池、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遇期。