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用“冰火兩重天”來(lái)形容當(dāng)今的動(dòng)力鋰電池行業(yè)，可能最恰當(dāng)不過(guò)。
一邊是受霧霾影響，國(guó)家對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的支持力度不斷加碼，動(dòng)力鋰電池面臨難得的發(fā)展機(jī)遇。另一邊卻由于電池續(xù)航能力、安全性等障礙遲遲未能突破，難以滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的要求，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電池企業(yè)持續(xù)虧損，難以為繼。
不過(guò)，當(dāng)美國(guó)特斯拉采用鎳鈷鋁電池推出續(xù)航能力達(dá)300~400公里的高端電動(dòng)汽車(chē)后，又讓舉步維艱的鋰電池國(guó)內(nèi)同行重新燃起了希望。
“電動(dòng)汽車(chē)的瓶頸在于電池，只有電池動(dòng)力問(wèn)題解決了，其他問(wèn)題都能迎刃而解�！苯�，中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)王敬忠在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，我國(guó)干電池等一次電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展成熟且飽和，未來(lái)國(guó)內(nèi)電池行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)將為可充電動(dòng)力電池。
產(chǎn)品更新?lián)Q代
王敬忠告訴記者，電池行業(yè)主要分為四大塊：第一是一次電池，包括糊式電池、紙板電池、堿性電池等品種;第二是可充電電池，如鋰離子電池、鎳氫電池、鎳鎘電池;第三是鉛酸電池，包括汽車(chē)啟動(dòng)電池、電動(dòng)自行車(chē)電池、工業(yè)用電池、儲(chǔ)能電池;第四是太陽(yáng)能電池和燃料電池。
“目前，國(guó)內(nèi)整個(gè)電池產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值大概有5000億。”王敬忠說(shuō)，這其中，一次電池的市場(chǎng)已經(jīng)趨于飽和，完全能夠滿(mǎn)足人們的生活需求。而其他電池由于自身存在一些缺陷，不能滿(mǎn)足日益發(fā)展的需要，也正處于不斷更新?lián)Q代的階段。
對(duì)于鎳鎘電池來(lái)說(shuō)，由于其含有的重金屬鎘對(duì)人體和環(huán)境有危害，目前已是逐步被取代的產(chǎn)品。相比而言，鎳氫電池不含有重金屬且容量要比它高出一倍，已經(jīng)成為鎳鎘電池的最佳替代品。
鋰離子電池由于更環(huán)保且容量比鎳氫電池高出數(shù)倍，困此更適合作為動(dòng)力電池，將成為電池行業(yè)今后的發(fā)展方向。
王敬忠表示，鋰離子電池按照正極材料的不同，又可分為鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、鎳鈷錳三元材料電池及磷酸鐵鋰電池等。
不過(guò)，雖然這些電池都可以用做動(dòng)力電池，但若用于國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的汽車(chē)動(dòng)力電池，卻都存在各自的缺陷，難以滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的需求。例如，磷酸鐵鋰電池具有循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性高兩大優(yōu)點(diǎn)，但卻存在容量小這一致命缺陷。
現(xiàn)在，各國(guó)都在不斷對(duì)電池材料進(jìn)行改進(jìn)，我國(guó)也通過(guò)納米技術(shù)來(lái)提高磷酸鐵鋰電池的性能，但卻仍然不能滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的需求。在王敬忠看來(lái)，只有達(dá)到安全性和續(xù)航能力兩大基本要求，動(dòng)力電池才算是成熟，但我國(guó)至少還需要三到五年的時(shí)間。
找到突破點(diǎn)
目前，制約我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的主要瓶頸就是動(dòng)力鋰電池。王敬忠坦言，對(duì)于動(dòng)力鋰電池我國(guó)也研究了好多年，整體性能上雖然有一些進(jìn)展但仍沒(méi)有太大的突破，特別是續(xù)航能力。
但緣何美國(guó)特斯拉推出的電動(dòng)汽車(chē)竟然能將續(xù)航能力提高到300~400公里呢?
“特斯拉所使用的鋰鎳電池主要是鎳鈷鋁三元材料，而我們目前使用的還是鎳鈷錳，這是一個(gè)很大的突破。”王敬忠說(shuō)，“除此之外，他們最為先進(jìn)的地方還有電池的管理系統(tǒng)�！�
據(jù)了解，美國(guó)特斯拉是將7000~8000個(gè)圓柱形電池串聯(lián)起來(lái)，組成一個(gè)電池組。以往，如果電池組有一個(gè)電池受損，整個(gè)電池組都不可能使用，而特斯拉則對(duì)電池組的每一個(gè)電池都進(jìn)行單獨(dú)管理，一個(gè)電池?fù)p壞不影響整個(gè)電池組對(duì)汽車(chē)的能量供應(yīng)。
“這種先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)也給我們打開(kāi)了新的思路和方向�！蓖蹙粗艺f(shuō)。
另外，能夠達(dá)到超級(jí)電容功效的鉛炭電池也是動(dòng)力電池的另一發(fā)展方向。
過(guò)去五年，高效、環(huán)保、長(zhǎng)壽命的新型儲(chǔ)能裝置——超級(jí)電容備受業(yè)內(nèi)追捧。它最大的特點(diǎn)就是大電流放電，汽車(chē)在爬坡或啟動(dòng)時(shí)，它的瞬間放電能夠給予汽車(chē)足夠的馬力，而鋰電池卻難以達(dá)到這種效果。
不過(guò)，超級(jí)電容最大的缺陷卻是體積過(guò)于龐大，為了解決這一難題，鉛炭電池將鉛酸電池和超級(jí)電容器的技術(shù)完美融合：既發(fā)揮了超級(jí)電容瞬間大容量充電的優(yōu)點(diǎn)，也擁有了鉛酸電池的能量?jī)?yōu)勢(shì)，同時(shí)還改善了體積龐大的缺陷。
用市場(chǎng)規(guī)律解決行業(yè)問(wèn)題
在王敬忠看來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)必將成為一種趨勢(shì)，如果電動(dòng)汽車(chē)能夠普及，那占據(jù)其三分之一成本的動(dòng)力電池，也將隨之成為一個(gè)很大的產(chǎn)業(yè)。但就目前來(lái)看，發(fā)展動(dòng)力電池仍是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，因?yàn)檎麄�(gè)行業(yè)依然十分混亂。
鉛酸電池回收的不規(guī)范，就已經(jīng)成為鉛污染的重要源頭。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)超過(guò)95%的電動(dòng)車(chē)都使用鉛酸電池，而此類(lèi)電池因其含鉛量過(guò)多(74%的鉛極板)，廢棄后會(huì)對(duì)土壤、地下水和空氣產(chǎn)生污染，進(jìn)而影響人類(lèi)的健康。
“鉛酸電池在生產(chǎn)及使用環(huán)節(jié)，大部分都是密閉式，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成危害。鉛污染的罪魁禍?zhǔn)拙褪菑U舊電池回收處理環(huán)節(jié)。”王敬忠稱(chēng)，鉛酸電池是最早的汽車(chē)啟動(dòng)電池，此前，國(guó)內(nèi)有多達(dá)3000家生產(chǎn)企業(yè)，通過(guò)近幾年的行業(yè)整頓，對(duì)達(dá)不到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)予以淘汰，目前只剩余300多家。但是，鉛酸電池回收處理企業(yè)大部分卻仍然為“小作坊”式，狀況不容樂(lè)觀。
“由于廢舊鉛酸電池回收利用價(jià)值很高，廢舊電池幾乎沒(méi)有一只被丟棄�！蓖蹙粗艺f(shuō)，“然而目前的回收現(xiàn)狀是，廢舊電池都被小商販?zhǔn)兆哔u(mài)給了小作坊，正規(guī)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)小商販。小商販沒(méi)有成本或成本很小。正規(guī)廠家卻至少需要幾百萬(wàn)、幾千萬(wàn)甚至上億元購(gòu)買(mǎi)一套完整的處理設(shè)備，而且成本很高�！�
