动力电池将成行业突破点

  一边是受雾霾影响，国家对电动汽车的支持力度不断加码，动力锂电池面临难得的发展机遇。另一边却由于电池续航能力、安全性等障碍迟迟未能突破，难以满足电动汽车的要求，导致国内动力锂电池企业持续亏损，难以为继。

  不过，当美国特斯拉采用镍钴铝电池推出续航能力达300~400公里的高端电动汽车后，又让举步维艰的锂电池国内同行重新燃起了希望。

  “电动汽车的瓶颈在于电池，只有电池动力问题解决了，别的问题都能迎刃而解。”近日，中国电池工业协会副理事长王敬忠在接受《中国科学报》记者正常采访时表示，我国干电池等一次电池产业已发展成熟且饱和，未来国内电池行业的发展重点将为可充电动力电池。

  王敬忠和记者说，电池行业大致上可以分为四大块：第一是一次电池，包括糊式电池、纸板电池、碱性电池等品种；第二是可充电电池，如锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池；第三是铅酸电池，包括汽车启动电池、电瓶车电池、工业用电池、储能电池；第四是太阳能电池和燃料电池。

  “目前，国内整个电池产业的总产值大概有5000亿。”王敬忠说，这其中，一次电池的市场已趋于饱和，完全能满足人们的生活需求。而其他电池由于自身存在一些缺陷，不能够满足日益发展的需要，也正处于不断更新换代的阶段。

  对于镍镉电池来说，由于其含有的重金属镉对人体和环境有危害，目前已是逐步被取代的产品。相比而言，镍氢电池不含有重金属且容量要比它高出一倍，慢慢的变成了镍镉电池的最佳替代品。

  锂离子电池由于更环保且容量比镍氢电池高出数倍，困此更适合作为动力电池，将成为电池行业今后的发展方向。

  王敬忠表示，锂离子电池按照正极材料的不同，又可分为钴酸锂电池、锰酸锂电池、镍钴锰三元材料电池及磷酸铁锂电池等。

  不过，虽然这些电池都可以用做动力电池，但若用于国家重点发展的汽车动力电池，却都存在各自的缺陷，难以满足电动汽车的需求。例如，磷酸铁锂电池具有循环寿命长、安全性高两大优点，但却存在容量小这一致命缺陷。

  现在，各国都在不断对电池材料来改进，我国也通过纳米技术来提高磷酸铁锂电池的性能，但却仍然不能够满足电动汽车的需求。在王敬忠看来，只有达到安全性和续航能力两大基础要求，动力电池才算是成熟，但我国至少还需要三到五年的时间。

  目前，制约我国电动汽车发展的主要瓶颈就是动力锂电池。王敬忠坦言，对于动力锂电池我国也研究了好多年，整体性能上虽然有一些进展但仍没有太大的突破，特别是续航能力。

  但缘何美国特斯拉推出的电动汽车竟然能将续航能力提高到300~400公里呢？

  “特斯拉所使用的锂镍电池主要是镍钴铝三元材料，而我们目前使用的还是镍钴锰，这是一个很大的突破。”王敬忠说，“除此之外，他们最为先进的地方还有电池的管理系统。”

  据了解，美国特斯拉是将7000~8000个圆柱形电池串联起来，组成一个电池组。以往，如果电池组有一个电池受损，整个电池组都不可能使用，而特斯拉则对电池组的每一个电池都进行单独管理，一个电池损坏不影响整个电池组对汽车的能量供应。

  过去五年，高效、环保、长寿命的新型储能装置超级电容备受业内追捧。它最大的特点是大电流放电，汽车在爬坡或启动时，它的瞬间放电能够给予汽车足够的马力，而锂电池却难以达到这种效果。

  不过，超级电容最大的缺陷却是体积过于庞大，未解决这一难题，铅炭电池将铅酸电池和超级电容器的技术完美融合：既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点，也拥有了铅酸电池的能量优势，同时还改善了体积非常庞大的缺陷。

  在王敬忠看来，电动汽车必将成为一种趋势，如果电动汽车能够普及，那占据其三分之一成本的动力电池，也将随之成为一个很大的产业。但就目前来看，发展动力电池仍是一项庞大的系统工程，因为整个行业依然十分混乱。

  铅酸电池回收的不规范，就慢慢的变成了铅污染的重要源头。据统计，我国超过95%的电动车都使用铅酸电池，而此类电池因其含铅量过多（74%的铅极板），废弃后会对土壤、地下水和空气产生污染，进而影响人类的健康。

  “铅酸电池在生产及使用环节，大部分都是密闭式，对环境不会造成危害。铅污染的罪魁祸首就是废旧电池回收处理环节。”王敬忠称，铅酸电池是最早的汽车启动电池，此前，国内有多达3000家生产企业，通过近几年的行业整顿，对达不到环保标准的企业予以淘汰，目前只剩余300多家。但是，铅酸电池回收处理企业大部分却仍然为“小作坊”式，状况不容乐观。

  “由于废旧铅酸电池回收利用价值很高，废旧电池基本上没有一只被丢弃。”王敬忠说，“然而目前的回收现状是，废旧电池都被小商贩收走卖给了小作坊，正规公司竞争不过小商贩。小商贩没有成本或成本很小。正规生产厂家却至少需要几百万、几千万甚至上亿元购买一套完整的处理设备，而且成本很高。”

  对此，王敬忠建议，国家应立法规范废旧铅酸电池的回收和处理，实行“以旧换新”，用企业的电池销售经营渠道来建立废旧电池的回收网络，报废后可到正规经销商处换新电池，废电池价值可抵新电池部分价格，不拿废旧电池换的，新电池加价卖，以解决回收难题。

  他还建议，国家对于动力电池行业也应该实行统一管理，并制定严格的行业标准。企业也应加强创造新兴事物的能力，借鉴国外一些先进、成熟的技术来实现自我飞跃。