日前，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)在發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中指出：2020年我國(guó)新能源汽車銷量需超過(guò)汽車總銷量的7%,，2025年要超過(guò)15%,，2030年則需超過(guò)40%,。
從市場(chǎng)現(xiàn)狀看,，這個(gè)目標(biāo)是合理而艱巨的。中國(guó)乘聯(lián)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,，2016年前三季度,，我國(guó)累計(jì)廣義乘用車銷量為1644.69萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)14.6%,，其中新能源乘用車?yán)塾?jì)銷量為21萬(wàn)輛,，同比增長(zhǎng)122%。對(duì)于整個(gè)汽車市場(chǎng)來(lái)說(shuō),，電動(dòng)汽車占據(jù)的份額并不多,，不過(guò)增速明顯。在環(huán)保理念和政策利好的雙重影響下,，電動(dòng)汽車的身影時(shí)?？梢姟Ｄ敲?，如果剛好是一名電動(dòng)汽車車主或準(zhǔn)車主,，你最關(guān)心的問題是什么？
有人認(rèn)為是價(jià)格,，電動(dòng)汽車動(dòng)輒數(shù)十萬(wàn),，售價(jià)太高；有人表示是續(xù)航里程,，里程短容易引發(fā)“焦慮”,；有人覺得是充電問題，樁車比例失調(diào),，充電比較難,；還有人擔(dān)心電動(dòng)汽車不安全，凡此種種,，不一而是,。其實(shí)這些問題歸結(jié)起來(lái)，都與電池有關(guān)系,。作為電動(dòng)汽車最核心的零部件,，動(dòng)力電池的成本不菲，電池的性能也影響著電動(dòng)汽車的綜合表現(xiàn),。那么電動(dòng)汽車的續(xù)航里程與安全性能究竟如何取得平衡呢,？簡(jiǎn)單梳理一下,，不難發(fā)現(xiàn)，這幾乎就是一個(gè)“死循環(huán)”,。
一,、電動(dòng)汽車的續(xù)航里程不足，為什么不足呢,？其中一個(gè)原因是車用動(dòng)力鋰電池的成本非常高，有些可以占到整車的一半以上,，按照1瓦時(shí)1.2元的籠統(tǒng)算法,，一個(gè)57kWh的電池組成本造價(jià)十分高。如果追求續(xù)航里程,，那么勢(shì)必要準(zhǔn)備好鈔票,，市面上不乏特斯拉Model S、比亞迪E6等300km以上續(xù)航里程的車型,。
二,、如果你買到了這輛續(xù)航滿意的電動(dòng)汽車，可以高枕無(wú)憂了嗎,？等等,，還有電池安全問題在等著你。這些年來(lái),，電動(dòng)汽車的火災(zāi)事故頻發(fā),，媒體的大肆報(bào)道讓消費(fèi)者都心生懼意。即便并不全都是電池的原因,，但續(xù)航長(zhǎng)意味著搭載的電池多,，這也意味著事故發(fā)生的可能性大大提高。
極端一點(diǎn)的二選一,，你是要續(xù)航里程還是要安全,？毫無(wú)疑問，大家勢(shì)必都會(huì)選擇安全,。作為交通工具,，安全性是汽車最重要的指標(biāo)之一。但是在鋰電池技術(shù)沒有突破的現(xiàn)在,，如果消費(fèi)者希望獲得便宜的,、續(xù)航足夠長(zhǎng)的、安全性高的電動(dòng)汽車,，幾乎是不可能的,。
就像高收益的背后是極低的穩(wěn)定性，電池的能量密度與安全性幾乎背道而行,。近日,，三星Note7的消息漫天飛舞,，曲面屏碎成了渣。雖然至今無(wú)法斷言該機(jī)爆炸的原因,，但大眾的眼光都聚焦在電池安全性上,，夫不見十月發(fā)布的國(guó)產(chǎn)機(jī)斗艷，都會(huì)提到電池嗎,？
目前,，電動(dòng)汽車上裝載的動(dòng)力電池主要有兩種：三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。有專家認(rèn)為,，前者能量密度高,，穩(wěn)定性較差，發(fā)生事故的可能性較高,，江淮iev6因?yàn)檫@種電池,，9月銷量以個(gè)位數(shù)慘淡收?qǐng)觥Ａ姿徼F鋰電池的安全性則是業(yè)界公認(rèn)的,，但輸在能量密度確實(shí)有限,，最后成組大概只有110Wh/kg。那么,，有沒有一種電池能兼顧能量密度和安全性的呢,？
有的，全固態(tài)鋰電池可以被大眾考慮,。
中國(guó)工程院陳立泉院士曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“下一代鋰電池應(yīng)是全固態(tài)鋰電池,，如果現(xiàn)在還不布局全固態(tài)鋰電池，將會(huì)錯(cuò)失發(fā)展時(shí)機(jī),?！?/p>
全固態(tài)鋰電池之所以稱為“全固態(tài)”是因?yàn)槠潆姌O和電解液都是固態(tài)的。全固態(tài)電池有一個(gè)很突出的優(yōu)點(diǎn),，安全性比液態(tài)鋰電池要高許多,，不易發(fā)生爆炸，而且其功率重量比較高,，可以有效地縮小體積,，所以業(yè)內(nèi)認(rèn)為它是電動(dòng)汽車?yán)硐氲膭?dòng)力來(lái)源之一。
除安全性較傳統(tǒng)鋰電池優(yōu)越外,，全固態(tài)鋰電池還有一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì),，就是充放電循環(huán)壽命很長(zhǎng)，最長(zhǎng)可達(dá)45000次,，并保存95%的初始容量,，這點(diǎn)讓其它種類電池望塵莫及。
這么牛的電池為何不能商用呢,？目前瓶頸主要存在如下：
1,、室溫電導(dǎo)率普遍較低(<10-3S/cm),，電池倍率充放電性能較差；
2,、固態(tài)電解質(zhì)/電極間界面阻抗大,，界面相容性較差，界面鋰離子電導(dǎo)率較低,，固態(tài)電解質(zhì)在充放電過(guò)程中體積膨脹和收縮,，導(dǎo)致界面容易分離；
3,、低溫性能仍然有待進(jìn)一步提高,；
4、有待設(shè)計(jì)和構(gòu)建與固態(tài)電解質(zhì)相匹配的電極,，研究和開發(fā)出適合于固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池體系。
我們都知道,，鋰離子電池的研究屬于高難度的尖端科研工作,，自上世界90年代初至今，大小研發(fā)不斷,，但是都沒有觸及到根本,。雖然有很多電池正在被研發(fā)，但不能商用約等于沒有存在意義,。且不論這些電池是否還停留在實(shí)驗(yàn)室階段,，即使能實(shí)現(xiàn)商用，價(jià)格在短期內(nèi)也必是不低,，消費(fèi)者不一定會(huì)買單,。難道這些電池都不行了，我們要轉(zhuǎn)而接受燃料電池嗎,？
什么是燃料電池（一般指氫燃料電池）呢,？氫燃料電池是使用氫化學(xué)元素，制造成儲(chǔ)存能量的電池,。其基本原理是電解水的逆反應(yīng),，把氫和氧分別供給陰極和陽(yáng)極，氫通過(guò)陰極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后,，放出電子通過(guò)外部的負(fù)載到達(dá)陽(yáng)極,。國(guó)家似乎有志于發(fā)展燃料電池汽車，而且筆者采訪過(guò)的業(yè)內(nèi)人士也表示,，許多企業(yè)正在秘密研發(fā)燃料電池,。在該領(lǐng)域，日韓企業(yè)具有明顯的優(yōu)勢(shì),，新款的豐田MIRAI燃料電池車的續(xù)航里程據(jù)稱有483km,。如果國(guó)家真想實(shí)現(xiàn)“彎道超車”的想法,，發(fā)展燃料電池或許會(huì)追得較吃力。
思來(lái)想去,，新能源汽車發(fā)展的技術(shù)瓶頸很大一部分存在于電池身上,。哪天電池技術(shù)的問題能夠解決了，那不止電動(dòng)汽車市場(chǎng),，整個(gè)世界都將煥然一新,。