【導(dǎo)讀】動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的能量來(lái)源，同時(shí)也是制約電動(dòng)汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的因素之一。針對(duì)電動(dòng)汽車電池的種種問(wèn)題，筆者采訪了中國(guó)電科院用電與能效研究所能效測(cè)評(píng)與節(jié)能技術(shù)研究室副主任劉暢。他從技術(shù)角度分析了目前電動(dòng)汽車電池存在的問(wèn)題，也給出了建議。
電動(dòng)汽車能源供給方式各有要求
動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的能量來(lái)源，同時(shí)也是制約電動(dòng)汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的因素之一。針對(duì)電動(dòng)汽車電池的種種問(wèn)題，筆者采訪了中國(guó)電科院用電與能效研究所能效測(cè)評(píng)與節(jié)能技術(shù)研究室副主任劉暢。他從技術(shù)角度分析了目前電動(dòng)汽車電池存在的問(wèn)題，也給出了建議。
劉暢介紹，在當(dāng)前發(fā)展較為成熟的電池類型中，負(fù)極大多采用碳類材料，正極采用磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料，但均存在成本較高、循環(huán)壽命不長(zhǎng)、存儲(chǔ)容量有限、安全性尚未得到根本解決等問(wèn)題：磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、三元材料電池難以滿足電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的最終發(fā)展要求；以高比能量（比能量是指電池參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料所放出電能的大?。樘卣鞯匿嚵螂姵?、鋰空氣電池尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，離實(shí)用化還有較大差距；磷酸錳鋰、高容量富鋰材料等體系雖然具有較高的比能量，但還存在材料制備、電解液匹配等技術(shù)難題，短時(shí)間內(nèi)也難有突破。
劉暢認(rèn)為，為解決電動(dòng)汽車動(dòng)力電池容量虛標(biāo)、充電時(shí)間較長(zhǎng)、安全性能等問(wèn)題，電動(dòng)汽車能源供給方式應(yīng)轉(zhuǎn)向交流慢充、直流快充和電池更換三者互補(bǔ)。
交流慢充方式可降低電池在充電過(guò)程中的發(fā)熱量，提高充電效率和延長(zhǎng)電池的使用壽命，但充電時(shí)間較長(zhǎng)。直流快充方式可大幅縮短充電時(shí)間，但經(jīng)常性大電流快充對(duì)電池的使用壽命提出了更高要求。電池更換方式可在一定程度上解決電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程不足問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)對(duì)電池組的集中管理和梯次利用延長(zhǎng)電池壽命，但對(duì)電池更換的專業(yè)要求較高。因此，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池容量、續(xù)航里程等實(shí)際問(wèn)題的根本解決還有賴于其自身特性的提升。
“預(yù)計(jì)每五年電池價(jià)格會(huì)有一次明顯降低”
動(dòng)力電池成本高的主要原因是尚未形成規(guī)模化生產(chǎn)及技術(shù)水平限制。
針對(duì)該問(wèn)題，劉暢也給出了相關(guān)建議：首先，通過(guò)采用電池新技術(shù)提高電池循環(huán)壽命，并降低電池成本。具體包括采用石墨烯電池與超級(jí)電容器結(jié)合，減少電池尺寸、重量，擴(kuò)展電池壽命；用半固態(tài)液流電池系統(tǒng)，縮減電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)的尺寸，并大幅提高電池比能量；用新型水鋰電池，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的快速充滿等。保守估計(jì)，電池新技術(shù)每五年更新一次，因此預(yù)計(jì)每五年電池價(jià)格會(huì)有一次明顯降低。其次，降低電池制造成本。動(dòng)力電池的成本主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液、銅鋁箔等構(gòu)成，因此需要降低關(guān)鍵材料的成本，如通過(guò)規(guī)模化生產(chǎn)，分?jǐn)偣潭ㄍ顿Y；連續(xù)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性等。此外，動(dòng)力鋰電池再利用也可降低成本。動(dòng)力鋰電池再利用是指介于新能源汽車和動(dòng)力鋰電池資源化的中間環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)汽車使用后的動(dòng)力電池進(jìn)行拆解、檢測(cè)和分類后的二次使用，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池梯級(jí)利用，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池30%~60%的成本降低目的。
