電池的四大綜合問題：成本高、壽命短、安全差、回收難。對于鋰離子電池來說，它是一個(gè)粘接涂布薄膜電極結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部極片并聯(lián)后極耳引出的核心設(shè)計(jì)思路，所以給電池單體以及電池系統(tǒng)的一致性設(shè)計(jì)帶來根本性的難題?？迫A的陳總說納米顆粒材料在電池中的應(yīng)用需要納米級的機(jī)械控制和電力控制，這個(gè)很有道理。這就要求現(xiàn)有的電池制造控制精度非常高。為什么？因?yàn)樗碾姌O層厚度只有很薄的100多微米，里面包含納米微米級的顆粒，所以要求高精度的控制，這樣使得電池制造成本的降低有相當(dāng)大的難度。因此需要創(chuàng)新技術(shù)，例如，開發(fā)容量型超厚電極技術(shù)，以降低對制造精密度的絕對要求，降低儲能電池的制造成本。

因此我們說儲能電池的發(fā)展，已經(jīng)從當(dāng)初對消費(fèi)類電池的高能量密度的首要要求，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閷Φ统杀镜暮诵囊?。電池在手機(jī)中的使用是剛需，手機(jī)離不開電池，因此電池便宜也好，貴也好，必須要用電池。但是，儲能電池如果太貴的話電力系統(tǒng)可以不用，甚至可以用非儲能的手段解決一些儲能面臨的問題。所以“低成本”成為我們儲能電池發(fā)展的首要目標(biāo)。

發(fā)展目標(biāo)我大致解釋一下。狹義的儲能電池成本僅包括一次（采購）成本，廣義的儲能電池成本還包括二次（運(yùn)維）成本和三次（回收）成本。其中，一次成本包括電池的材料成本和生產(chǎn)制造成本。在材料成本下降空間有限的情況下，通過電池結(jié)構(gòu)技術(shù)的顛覆設(shè)計(jì)，簡化電池生產(chǎn)工藝，降低制造成本和人力成本，將會是新型儲能電池重要的降成本方向。二次成本與電池使用壽命息息相關(guān)。需要結(jié)合材料技術(shù)和結(jié)構(gòu)技術(shù)，發(fā)展新型修復(fù)再生技術(shù)，提升電池使用壽命，降低容量型電池的度電成本和功率型電池的頻次成本。三次成本主要指電池的回收成本。目前儲能電池的回收再生環(huán)節(jié)若要做到完全符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求，成本還是非常高的，需要有創(chuàng)新的電池設(shè)計(jì)思路和回收再生思路，降低電池的三次成本。

現(xiàn)在儲能電池成本相對較高，因此可以首先應(yīng)用在一些互補(bǔ)的場景，在未來，隨著成本的下降，再逐漸往競爭的場景應(yīng)用。

第二個(gè)長壽命，電池循環(huán)次數(shù)壽命是日歷使用壽命的基礎(chǔ)，但并不等同于電池的實(shí)際日歷使用壽命。目前，還缺乏合適的加速老化實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)?yīng)電池實(shí)際的日歷衰減變化。未來除了需要建立相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)以外，還需要開發(fā)創(chuàng)新的在線修復(fù)再生技術(shù)，提升儲能電池的日歷使用壽命，滿足實(shí)際儲能的工況要求。如果實(shí)驗(yàn)室測試電池循環(huán)壽命是3650次，即使一天一充一放，一年365天共365次，十年剛好3650次，我們也不能說該電池就具備十年的日歷使用壽命。因?yàn)殡姵厥且粋€(gè)高度非平衡的化學(xué)體系，既使是不充放電，放在某個(gè)地方，它的性能也是在衰減的，這點(diǎn)很重要。所以未來要開發(fā)再生技術(shù)，原因在這里。而且，應(yīng)用發(fā)展方向會由現(xiàn)在的被動更換到以后的主動運(yùn)維，我們需要主動運(yùn)維。我們的抽水蓄能電站一年運(yùn)維費(fèi)差不多七千萬元到八千萬元，為什么電化學(xué)儲能系統(tǒng)就不需要運(yùn)維？這是不可能的。

第三個(gè)是目標(biāo)是高安全。儲能電池的安全性非常重要。相對而言，水系電池如液流電池、鉛酸電池等安全性較好，能夠滿足儲能電站的安全性要求，但也需要嚴(yán)格控制電池的充電截止電壓，以防止水溶液過壓電解后的析氫爆炸；有機(jī)系鋰離子電池的安全性問題較為突出，目前總體而言處于安全及格線60分上下的水平，有待技術(shù)突破；固態(tài)電池不含易燃的電解液，因此具有最高的安全性，在未來實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后有可能會首先應(yīng)用到高安全要求的某些特殊場景。但是，固態(tài)電池要規(guī)模應(yīng)用于電力儲能，在降本增壽和系統(tǒng)一致性方面還有相當(dāng)?shù)睦щy需要克服。另外，固態(tài)電池的回收處理也是一大難題。

避免電池（內(nèi)部或外部）短路的安全預(yù)防技術(shù)以及在電池短路發(fā)生后的應(yīng)急維護(hù)技術(shù)是儲能電池安全技術(shù)發(fā)展的重要方向。僅僅通過外部滅火裝置進(jìn)行儲能鋰電池的安全保護(hù)，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，未來必須開發(fā)顛覆性的電池結(jié)構(gòu)技術(shù)和安全維護(hù)技術(shù)，從電池內(nèi)部徹底解決電池的安全問題，確保儲能電池的安全運(yùn)輸和儲能電站的安全運(yùn)行。

第四個(gè)目標(biāo)，易回收。資源的循環(huán)再生利用將是儲能電池未來規(guī)模應(yīng)用面臨的最大挑戰(zhàn)。儲能電池要達(dá)到易回收的目標(biāo)有三點(diǎn)基本要求：1、電池回收過程符合安全和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；2、稀有貴金屬元素做到接近100%的再生利用；3、電池有一定回收殘值。

現(xiàn)在示范應(yīng)用的儲能鋰電池系統(tǒng)基本上沒有考慮到未來電池報(bào)廢后的回收處理環(huán)節(jié)。更為嚴(yán)重的是，目前電池界廣泛存在一種錯誤的觀念，認(rèn)為報(bào)廢鋰電池富含各類有價(jià)值的貴金屬，因此根本不用擔(dān)心回收處理的問題。

實(shí)際情況是，報(bào)廢電池的“價(jià)值”與“環(huán)?！敝g存在較為嚴(yán)重的沖突和矛盾，現(xiàn)有儲能鋰電池的材料體系選擇和電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得完全符合環(huán)保要求的有價(jià)值的回收處理工作非常困難?？稍偕茉吹陌l(fā)展需要可再生儲能的支撐，如果儲能電池材料資源不能得到很好的循環(huán)利用，比如目前電池的鋰元素只有70%多得以回收利用。目前若要達(dá)到90%以上的回收率，技術(shù)上完全可以做到，但是成本上根本接受不了?，F(xiàn)在只是把有利可圖的元素提煉出來，其它不好處理的再進(jìn)行報(bào)廢填埋。未來若要爭取90%以上的材料回收，必須開發(fā)易回收的新型的儲能電池結(jié)構(gòu)技術(shù)和回收技術(shù)。

我們現(xiàn)有的示范和商業(yè)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)當(dāng)然是基于現(xiàn)有相對成熟的技術(shù)產(chǎn)品，比如磷酸鐵鋰電池，現(xiàn)在已逐步應(yīng)用于電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的儲能電站建設(shè)。但基于上述發(fā)展目標(biāo)的差距，未來我們還需要發(fā)展新的儲能電池技術(shù)，需要徹底脫離小型電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路，開發(fā)顛覆性的大型儲能電池技術(shù)，例如，適用于容量型儲能的漿料電池技術(shù)，適用于功率型儲能的高壓電池技術(shù)，以及其它技術(shù)方向。百花齊放，百家爭鳴。下面我簡單地介紹一下我們的工作。

鋰漿料電池，電池的全部或部分電極是由漿料態(tài)的儲鋰活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和電解液構(gòu)成。鋰漿料電池（LithiumSlurryBattery）的技術(shù)名稱是由我們團(tuán)隊(duì)在2015年發(fā)明專利中第一次正式提出，但最初的研發(fā)工作在8年以前就開始了。與傳統(tǒng)鋰離子電池的固定粘結(jié)電極不同，鋰漿料電池具有超厚漿料電極和可維護(hù)再生的兩大顯著的技術(shù)特征。

超厚漿料電極：漿料態(tài)的電極厚度可以達(dá)到毫米級的超級厚度，是普通鋰離子電池涂布粘接電極厚度的10倍以上，絕對精度控制更容易，電池制造成本降低，單個(gè)電極片容量大幅提升，更適合提供大容量的儲能電力輸出；非粘結(jié)狀態(tài)電極不存在松動脫落問題，動態(tài)使用壽命長。

可維護(hù)再生：當(dāng)電池使用一段時(shí)間性能下降后，通過換液再生技術(shù)修復(fù)電池內(nèi)部界面，重新提升電池活力，延長日歷使用壽命；電池報(bào)廢后，非粘結(jié)態(tài)電極易于回收處理，實(shí)現(xiàn)90%以上材料的低成本循環(huán)再生利用。