未来十年锂离子电池和固态电池将持续升级

目前，新能源汽车主要装配的电池是 锂离子电池 ，由石墨作为负极，然后磷酸铁锂或者三元或者 钴酸锂 做正极，电解质是可燃的液体电解质，容易引起安全忧虑。当能量密度到了300瓦时/公斤时，就到了液态锂离子电池的一个极限。因此，预计下一步一方面锂离子电池会持续有新的研究与发展，另一方面或许就要发展 固态电池 或者说我们逐渐要过渡到全固态锂电池。

一、锂离子电池的升级换代

我们可以看到，现在性价比最好的动力电池是磷酸铁锂，这就是为什么Model3等等这些都有用磷酸铁锂，因为目前的 磷酸铁锂 性价比最优，每个瓦时的单体电池已经到了五毛钱以下的成本，还有没有降的空间，扩大规模是可以降的，但是我们可以看到动力电池的材料还在一代一代地发展。

而三元电池正在往减钴加镍的方向发展，磷酸铁锂后面还有镍锰酸锂，镍锰酸锂它的优点就是电压高，相对于我们今天的 金属锂 来讲是4.7V，拿石墨做负极，做电池做出4.5V电池，磷酸铁锂是3.2V，三元材料是3.6V，可以看到分别高40%和20%多。

同样尺寸的一块电池，你不用更换它的负极，也不用更换铜箔、铝箔，也不用更换电解质隔膜，把它的磷酸铁锂换成镍锰酸锂，电压就升到4.5V，基本上容量可以保持不变，因为镍锰酸锂的比容量是130多mAh/g，磷酸铁锂是160左右，但是它的密度高。所以同样的尺寸，容量基本上不变，电压提升40%，也就是说它的能量可以提升40%。电动汽车做到了今天的话，我们更关注的是电池的体积能量密度，而不再是比能量的。

另外，钠离子电池或者也将成为一个发展方向。如果说全世界的车都用锂离子电池来，全世界的电能都用锂离子电池储存的话，是根本不够的。所以一定要考虑新的电池，钠离子电池或许是首选。钠离子电池中的锂的含量相当少，只有0.0065%，钠的含量2.75%。我们以 磷酸铁锂电池 （锂离子电池中最便宜的）作为一个对比，它每瓦时的原材料成本是3毛4，钠离子电池的原材料成本每瓦时是2毛6，成本价格更有优势。

目前，有机构的研究表明，6安时软包装钠离子电池的能量密度达到了145瓦时/公斤， 5C 充/5C放是1C充/1C放容量的90%， 10C充/10放容量是1C充/1C放的70%，应该说快充性能比锂离子电池还好。它的循环性，1C充/1C放的循环性可以大于6000次，3C充/3C放可以到3000次，成绩也是不错的。另外，它的高低温性能，在高温60度存放7天，容量有所下降，在常温下可以很快恢复；充满电以后在85度存放7天,容量降低后，在常温下容量依旧可以恢复。从循环性上来讲，钠离子电池在80度的循环性还是相当好，将近1000次容量保持78%。低温性能来说，负40度还可以完成充放电。

二、固态电池面临技术破壁机会

固态电池未来的十年是破壁的十年，全固态电池是最理想的模式。全固态电池跟固液态电池相比，实际上是革命性的东西。第一个阶段，锂离子电池固态、液态互相学习，固液态会得到很好的发展。第二个阶段，全固态电池600-800瓦时/公斤，有更好的安全性，这个必然是革命性的。

2018年固态电池能量密度到了300瓦时/公斤，2019年也有生产基地建成。现在固态电池产品已经供给无人机使用，电池安全性都通过了测试。它的原材料包括硅碳负极都在批量的生产，同时固态电池所需要的涂固态电解质材料的隔膜也可以批量生产。

固态电池会摆脱对一些 过渡金属 的依赖，制造方法也会随之改变，系统结构也发生创新。而且，固态电池不仅仅是指锂离子电池，固态电池会走向金属 锂电池 ，也不排除金属钠电池，也不排除空气电池，所以十年破壁会有很好的机会。

因此，随着技术的不断发展，和市场不同层面的需要，相信不同种类，不同特性的电池都将根据自身特点不断完善，配置应用到合理的场景，并不断的促进电池技术的迭代升级。

（中国汽车工业信息网）

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