新年伊始，一場關(guān)于電動汽車用動力鋰離子電池技術(shù)路線之爭就在行業(yè)內(nèi)沸沸揚揚，一時間輿論大嘩。事情的導(dǎo)火索源自于相關(guān)部門向工業(yè)和信息化部遞交了“關(guān)于暫緩在電動商用車上使用三元材料動力鋰離子電池建議的函”，而作為新能源汽車主管部門，工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司張相木司長隨后表示“組織開展對三元鋰電池客車等車型在現(xiàn)行安全標(biāo)準(zhǔn)體系下的風(fēng)險評估。在評估完成前，暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄?！毕⒁怀鼍驮跇I(yè)內(nèi)引發(fā)廣泛爭議，此前已經(jīng)減弱的鋰離子動力電池路線之爭再次抬頭，業(yè)內(nèi)人士也眾說紛紜。鋰離子動力電池路線之爭再起波瀾從鋰離子電池問世到現(xiàn)在，關(guān)于正極材料的路線之爭實際上從未消停過。鋰離子電池主要結(jié)構(gòu)包括正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜等，對其性能影響最大的就是正極材料。

鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化之初，正極材料主要采用鈷酸鋰(LCO)，但隨著錳酸鋰(LiMn2O4(LMO1))、富鋰錳酸鋰(LiMnO2(LMO2))、鎳鈷錳酸鋰(NCM)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)和磷酸鐵鋰(LFP)等材料逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，鋰離子電池路線之爭就此拉開帷幕。此時，鋰離子電池主要還用于消費電子領(lǐng)域，尤其是以手機(jī)和筆記本電腦為主，衡量鋰離子電池的關(guān)鍵指標(biāo)包括容量、成本、安全性和循環(huán)特性等。鈷酸鋰是最先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的正極材料，但存在一些缺點如實際容量偏低、成本高等因素，同時在2004年之前手機(jī)和筆記本電腦用鋰離子電池還時不時發(fā)送安全事故。為了尋找更好地正極材料，科研人員陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了富鋰錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、磷酸鐵鋰等，并逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，開始與鈷酸鋰搶占市場。隨著鋰離子電池生產(chǎn)技術(shù)不斷改進(jìn)，單體電池容量持續(xù)提高，應(yīng)用于手機(jī)和筆記本電腦的鋰離子電池安全問題基本解決，鋰離子電池的路線之爭此時趨于平淡，形成了以鈷酸鋰為主、其他正極材料為輔的鋰離子電池用正極材料市場格局，此時三元材料(含鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰)和磷酸鐵鋰尚未大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

2005年之后，三元材料和磷酸鐵鋰生產(chǎn)技術(shù)基本成熟，逐步實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，憑借其性能優(yōu)勢，逐步開始搶占鈷酸鋰的市場份額。此時，由于鋰離子電池應(yīng)用市場主要還是在于手機(jī)、筆記本電腦，正極材料的路線之爭并不突出。2007之后，智能手機(jī)、平板電腦開始流行，軟包鋰離子電池市場逐步擴(kuò)大。但就正極材料而言，由于安全問題基本解決，同時由于智能手機(jī)、平板電腦更新速度快，對循環(huán)壽命要求不高，因此影響正極材料的關(guān)鍵因素就變成了實際容量、成本等。富鋰錳酸鋰和三元材料的優(yōu)勢慢慢凸顯，市場份額逐步提升，鈷酸鋰的主體地位遭遇挑戰(zhàn)。

2009年開始，全球主要國家紛紛開始出臺刺激政策，推動新能源汽車應(yīng)用推廣，一時間純電動汽車成為關(guān)注焦點。當(dāng)下，純電動汽車的動力來源基本上都是鋰離子電池，鋰離子動力電池路線之爭成為行業(yè)焦點。對于電動汽車用鋰離子來說，安全性、循環(huán)壽命、倍率特性、成本是主要考慮因素。容量雖然也是重點因素之一，但不同正極材料單體電池的容量與動力電池實際需求都存在較大差距，因此，動力電池對于單體電池容量的要求不如消費類電子產(chǎn)品用鋰離子電池高。磷酸鐵鋰在循環(huán)壽命、安全性、倍率特性等指標(biāo)方面均具備比較優(yōu)勢，迅速成為動力電池正極材料的寵兒，隨著特斯拉采用三元材料的鋰離子電池實現(xiàn)了高續(xù)航里程和動力性能，三元材料成為另外一種選擇。對于純電動汽車用鋰離子電池來說，三元材料和磷酸鐵鋰路線之爭達(dá)到頂峰。后來隨著純電動汽車產(chǎn)銷量快速增長，鋰離子動力電池市場需求迅猛增長，大家將更多的精力放到了擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，路線之爭趨于平靜，市場在發(fā)展路線選擇上開始發(fā)揮更大的作用。進(jìn)入2016年之后，如前文所述，路線之爭再次在鋰離子動力電池領(lǐng)域引起波瀾。

未來五大創(chuàng)新電池技術(shù)：鋰電池環(huán)?？臻g大

1.由人體皮膚供電的新款電池

如今，智能腕表、藍(lán)牙耳機(jī)(Bluetoothheadsets)、智能服裝等“智能穿戴式設(shè)備(smartwearables)”越發(fā)流行，上述設(shè)備可追蹤并記錄用戶的呼吸、心率及其他身體參數(shù)。為解決上述穿戴式設(shè)備的供電問題，科研人員正在研發(fā)一款電池，其所采用的電極就附著在用戶的皮膚上。

目前，這款創(chuàng)新型電池正在測試中。當(dāng)手指輕拍皮膚后，其產(chǎn)生的電量可點亮12個LED燈泡。值得一提的是，該電極可捕獲皮膚上的電流，其金制膜層的厚度為50納米，位于硅膠層(siliconerubberlayer)的下方，后者由許多小型柱狀物構(gòu)成，進(jìn)而增大皮膚接觸面。

2.快充技術(shù)(Quick-ChargeTechnology)

就在不久前，若智能手機(jī)的電量耗盡，這意味著用戶需要為手機(jī)插上充電器，須等待30-60分鐘才能為該設(shè)備充滿電。如今，某些快充技術(shù)可將充電速度縮短為早前的六分之一。例如：高通“5for5”的創(chuàng)新技術(shù)的亮點在于“充電五分鐘，通話5小時”，其旨在為采用驍龍芯片的手機(jī)與智能設(shè)備提供超快速充電服務(wù)，不僅大幅縮減了充電時間，還避免了充電時的等待。此外，該技術(shù)還減緩了用電量并減少了所需支付的電費。

3.安全性更高的固態(tài)電池

研究人員已研發(fā)出數(shù)款固態(tài)電池，該產(chǎn)品在多個方面領(lǐng)先當(dāng)前普遍使用的鋰離子電池。此外，固態(tài)電池的安全性更高，使用壽命更長，電量更為強大。這類新款充電電池可充電幾十萬次，等材料磨損后進(jìn)行填埋處理。固態(tài)電池使電量提升超過30%，這意味著充電完后，其使用時間更長。由于固態(tài)充電電池屬于非易燃品，對電動車而言，是一類極佳的車載電池。

4.鋰離子電池

盡管固態(tài)電池可提供各類環(huán)保功能，但VisualCapitalist公司認(rèn)為，鋰離子電池在環(huán)保方面的改進(jìn)空間較大。據(jù)估計，未來鋰離子電池的電量將逐年增長6%-7%，這得益于鋰離子電池陰極內(nèi)鋁、鈷、錳、鎳等金屬含量的不斷調(diào)整?？蒲腥藛T對上述材料進(jìn)行了大量試驗，持續(xù)探索各材質(zhì)的最佳配比，使其陰極的使用壽命延長，同時提升其能效。目前，研究人員正在測試硅質(zhì)陽極，相較于當(dāng)前采用的石墨陽極，其材質(zhì)使電池的電量提升了10倍。

5.柔性電池(flexiblebattery)

亞利桑那州立大學(xué)(ArizonaStateUniversity)的研究團(tuán)隊受到日本折紙技藝的啟發(fā)，采用了一種柔性儲能技術(shù)，其研發(fā)的鋰離子電池?fù)碛写罅康鸟耷扒锌?cuts)，增強了電池的延展性及柔性。

據(jù)稱，該款柔性電池的外觀為彈性腕帶，作為智能手表的重要部件之一。由于該腕帶的延展性，這類可延展的歐星電池或?qū)⒈豢p入智能衣服中。智能穿戴式設(shè)備的供電或終將由這類電池驅(qū)動，該產(chǎn)品所耗費的資源要低于傳統(tǒng)的散裝電池。