動力電池發展還需要解決哪些問題？

降成本是動力電池生產企業非常關注的一個話題，在動力電池行業競爭日趨激烈的背景下，誰能在保障動力電池性能的同時兼顧成本控制，誰就擁有了競爭力。動力電池成本控制，可從上游原材料、制造工藝、PACK等方面著手，通過不同途徑解決、探索，可給行業帶來啟發和思考。

我國目前汽車動力電池技術路線選擇的是與美國相同的磷酸鐵鋰路線，但鋰電池技術整體水平仍落后于美國、日本。日本電池平均能量密度要高出中國平均水平的30%-40%，充電次數也能達到中國的幾倍。我國鋰離子電池產業發展尚需克服以下問題。1. 專利磷酸鐵鋰的正極材料專利由美國德州大學Goodenough團隊在1996年獲得。加拿大H-Q和Phostech則取得其獨家專利和商業授權。目前陸續發展出了敷碳、金屬氧化物包覆、納米化等改性和制備技術，藉此提高磷酸鋰鐵粉體的導電性，并派生出更多專利。專利問題是國內磷酸鐵鋰等制造企業難以避開的問題。2.制造一致性電動汽車所用的鋰電池都是串聯或并聯在一起，如果一致性問題得不到有效解決，所生產的鋰電池也就無法大規模應用于電動汽車。3．安全性和壽命大功率充放電的大容量鋰離子動力電池組，在苛刻的使用條件下更易誘發電池某個部分發生偏差，從而引發安全問題。 單體磷酸鐵鋰電池壽命可超過2000次，但由上百塊單體電池串并聯后，整個電池組的壽命可能只有500次，必須使用電池管理系統（BMS）對電池組進行合理有效的管理和控制。4．高能量和高功率兼容鋰離子動力電池雖然具有高能量密度，可使電動汽車勻速行駛更長時間，但卻存在著起動時功率不夠，啟動加速較慢的問題。在電化學體系中只有超級電容器才能獲得非常高的充放電倍率，但其能量密度只有鋰電池的1/20。若不輔以超級電容，尚無理想的高容量高功率動力電池出現。5．原材料篩選目前用于鋰電池生產的原材料不可能全部進口，主要還是取自國內。但是國內的原材料要通過國際認證，生產出的鋰電池才能被國際認可，所以目前還需要解決在原材料認證環節上所存在的一些問題。國內主流動力電池企業產能情況

我們要是想知道動力電池的發展還需要解決哪些問題，首先我們要知道目前動力電池出現了哪些問題。為什么純電動車既有大幅度的優惠，又能節能環保，卻還是有很多朋友處于觀望狀態不敢入手呢？究其原因，還是因為目前純電動車的續航能力與燃油車相比差的太多了。不得不說，對于純電動車而言，目前續航里程仍是一項巨大的痛點，相關的問題包括：電池容量、電池重量、電池能量密度等問題。目前大多數純電動車的續航里程還停留在300-400km之間，突破500km的寥寥無幾，而純電車的續航里程最少要達到500km以上，才能勉強達到目前燃油車的水平。而動力電池在使用過程中，其續航里程還會不斷衰減。當動力電池的續航能力衰減到一定程度就需要更換，而動力電池的價格普遍偏高，有些車型一套動力電池組甚至可以買一臺新車了。還有很重要的一點就是純電動汽車的安全問題，無論是燃油車還是新能源車安全問題都是重中之重。燃油車經過了多年的發展，都做不到絕對的安全，而純電動車近幾年才開始發展，安全問題更加惹人擔心。由于純電動車的動力主要來源于電池組，而電池不能受熱、不能受凍、也無法涉水，受到撞擊時發生爆炸的風險也更大，目前這一系列問題如何解決也是很重要的一件事。

下面這些事被業內普遍看好可以大規模商業化的材料。目前在交通運輸用動力源方面，主要有四種技術路線：鋰離子電池、氫燃料電池、超級電容和鋁空氣電池。其中鋰離子電池、超級電容和氫燃料電池得到廣泛的應用，而鋁空氣電池尚處于實驗室研究階段。能源補給方面，鋰離子電池、超級電容適用于純電動汽車，但是需要外部充電，而氫燃料電池汽車則需要外部氫氣加注，鋁空氣電池則需要補充鋁板和電解液。氫燃料的優點很多，很多人也認為它才是未來的發展方向，但是氫燃料電池的發展也是有幾個瓶頸，如電池本身成本較高，基礎設施尚未普及等。鋰離子電池采用輕金屬鋰，盡管不含汞、鉛等有害重金屬，被認為是綠色電池，對環境污染較小。但實際上由于其正負極材料、電解液包含鎳、錳等金屬物，美國已經將鋰離子電池歸類為一種包含易燃、浸出毒性、腐蝕性、反應性等有毒有害性的電池，是目前各類電池中包含毒性物質最多的電池，并且因為其回收再利用的工藝較為復雜導致成本較高，因此目前的回收再利用率不高，廢棄的電池對環境影響較大。超級電容應用的瓶頸之一就是能量密度太低，僅為鋰離子電池的 1/20 左右，約 10Wh/kg。因此不能作為電動汽車主電源，大多作為輔助電源，主要用于快速啟動裝置和制動能量回收裝置空氣電極極化和氫氧化鋁沉降等問題是影響金屬空氣電池走向市場化的重要障礙，鋁空氣電池性能的提高遇到很大的瓶頸。目前尚處于實驗室階段，距離商業化推廣還有一段不小的距離。

湃客認為，目前動力電池發展需要解決的最大問題就是充電問題。這里講的充電問題并不是單單指增加充電樁的個數這么簡單，更有對于充電速度的苛刻追求。目前純電動汽車的價格已經比較合理，續航里程400km也足夠了（如果充電速度足夠快）。試想一下，如果你開的是燃油車，能不能每次都間隔400km以上再進加油站呢？目前很多人去加油站的場景是這樣的：加200，加300，每次加油在不排隊的情況下大概花費5分鐘。如果動力電池的充電速度達到了5分鐘快充80%的程度，那么是不是意味著充電5分鐘，續航300 km？這樣的話，充電和加油所消耗的時間以及所增加的續航里程基本就一致了。到那時，我們可能會看到這樣的場景：中國電網充電站取代了原有的中國石化和中國石油，你把車開進充電站，花了5分鐘充了40kWh的電量，增加了300km的續航。這一切就和當初開著汽油車進入加油站加200塊的油一模一樣。到那時，大家都會爭相購買純電動汽車，動力電池的春天自然就來了。就目前來看，動力電池的價格和能量密度已經能夠讓人接受了，唯一不能接受的是充電速度！對于動力電池生產廠家來說，得快充者得天下！現在很多廠家已經可以做到30分鐘快充80%，未來5分鐘快充80%也不是沒有可能。

從現在的這個電動車來看啊，咱們這個動力電池主要存在兩方面的情況，一個就是它的這個續航能力，并且和它電池的大小也相關，第二個就是它的安全性能，然后再就是和他的這種虛行業有關系。