三元鋰離子動力鋰電池目前已經(jīng)看到能量密度的“天花板”了，高鎳材料、碳硅負(fù)極的鋰離子電池單體能量密度最高應(yīng)該在300Wh/kg左右，正負(fù)不超過20Wh/kg。——國家“863”計劃節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目總體專家組專家肖成偉。

按照國家動力鋰電池技術(shù)路線圖的規(guī)劃，2020年鋰離子電池的單體能量密度目標(biāo)為350Wh/kg，從目前的動力鋰電池技術(shù)來看，肖成偉認(rèn)為這一目標(biāo)可能無法達(dá)到。

而現(xiàn)在距離2020年還有2年時間，可以產(chǎn)業(yè)化的下一代動力鋰電池也并沒有浮出水面。

目前，我國新能源汽車市場上的純電動汽車所搭載的動力鋰電池，大多數(shù)為三元鋰材料和磷酸鐵鋰材料電池。盡管相比鉛酸和鎳氫電池，能量密度已經(jīng)有了極大的提高，但是依然難以打消消費(fèi)者的里程焦慮困擾。

毫無疑問，動力鋰電池技術(shù)瓶頸在很長一段時間內(nèi)，阻礙了新能源汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

那么，鋰離子電池密度究竟還能不能再提高了?

無論是三元鋰材料電池還是磷酸鐵鋰離子電池，基本都由四大關(guān)鍵部分組成，即正極、負(fù)極、電解液和膜?，F(xiàn)在基于這四種組成部分的鋰離子電池，再提高能量密度并做到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，可能性不大。

一項(xiàng)新技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用，往往要經(jīng)歷很多年的時間。

上海市機(jī)動車檢測中心副主任繆文泉認(rèn)為，2020年并不是一個遙遠(yuǎn)的未來，目前還沒有看到任何確定性的解決方法，可能達(dá)成上述目標(biāo)的新一代動力鋰電池體系也屈指可數(shù)。

那么動力鋰電池達(dá)不到技術(shù)路線規(guī)劃的目標(biāo)，我國新能源汽車發(fā)展的進(jìn)程會不會受阻?

當(dāng)然不會!

因?yàn)橛绊憚恿︿囯姵匦阅艿牟粌H僅是比能量密度一個指標(biāo)，還有動力鋰電池的比功率密度、安全性、一致性、循環(huán)壽命等多種因素，在眾多指標(biāo)和成本之間找到一個產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的平衡點(diǎn)，才是支撐新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵。

此外，目前日韓正在研究膠體電池，這是一種沒有電解液和隔膜的新型電池，有可能給電池帶來質(zhì)變，但是現(xiàn)在還沒有產(chǎn)業(yè)化的消息。

在繆文泉看來，提高動力鋰電池比能量的技術(shù)途徑有很多：

一是工藝進(jìn)步，但如今電池工藝設(shè)計已相對成熟，提高電池比能量的空間不大;

二是材料性能的提升，受制于自身物化性能，以磷酸鐵鋰和三元鋰為正極、碳材料為負(fù)極的鋰離子動力鋰電池在能量密度上很難有大的突破;

三是新材料、新體系，即開發(fā)高比能新材料、發(fā)展動力鋰電池新體系是未來動力鋰電池比能量大幅度提升的重要途徑。

假如不能有效地提高電池能量密度，那么是不是可以考慮從給電池包整體減重的角度去提高能量密度呢?

我國電池工業(yè)協(xié)會張旻昱博士表示，動力鋰電池電池包中，電芯的重量一般在1/3-2/3之間，其余部分為電路板、殼體等配件。假如將這些配件的重量有效降低，同時維持現(xiàn)有電芯能量密度的情況下，電池包整體的能量密度會有一個明顯的提高。

在2010年左右，動力鋰電池包因?yàn)榘踩纫?，往往采用金屬外殼，電池包整體能量密度很低。后來在更換高聚合物外殼后，能量密度就有了一個大幅的提高。

電池包能量密度是一個系統(tǒng)問題，提高電芯能量密度是一個直接手段，但是假如做好電芯的布置，電路的規(guī)劃，減輕殼體重量，為電池減負(fù)，也是提高電池能量密度的一個有效手段。

在實(shí)際應(yīng)用中，北汽新能源EV200車型的電池箱下箱體使用鋁合金材料，上蓋采用復(fù)合材料，能夠有效減重幾十公斤。

北汽新能源副總經(jīng)理王可峰表示，通過降低電池箱整體重量，可以實(shí)現(xiàn)整車減重，是提升電池箱能量密度的一個有效手段。另外他表示，更換更輕材料一般都會導(dǎo)致電池成本的上漲，現(xiàn)在北汽新能源也在加緊這方面的研究，爭取應(yīng)用更輕更強(qiáng)成本更低的材料。

目前來看，各大電池公司為達(dá)成350Wh/kg的目標(biāo)，不僅要研發(fā)新電池，還要對電池包進(jìn)行減重，兩者要并行。

動力鋰電池因?yàn)檠b配在汽車之上，要經(jīng)過各種工況的測試，要保證一定的結(jié)構(gòu)安全。將鋼殼換成碳纖維殼或其他材料的外殼，只要能保證強(qiáng)度要求，完全可行。

另外，電池包另一項(xiàng)重要指標(biāo)是散熱與均熱能力。假如電池組局部過熱，會導(dǎo)致電池內(nèi)阻不一致，電芯放電容量下降，那些放電不充分的電芯從某種意義上說，為電池包增了重。

雖然電池包能量密度達(dá)到350Wh/kg，光靠為電池減重可能是無法達(dá)到的，但是動力鋰電池作為一個系統(tǒng)，這方面的用途不能忽視。國內(nèi)公司比較缺乏基礎(chǔ)性研究，過度追求高比能量電芯，這是錯誤的，應(yīng)該均衡發(fā)展，在研發(fā)新型材料電池的同時，重視對現(xiàn)有電池體系的減重。