動(dòng)力鋰離子電池的又一發(fā)展方向：快充技術(shù)

　　近年來，新能源汽車的發(fā)展如火如荼，為了推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，并使其在全球競爭中處于優(yōu)勢地位，我國政府一方面出臺相關(guān)政策對國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展予以扶持，另一方面也在積極鼓勵(lì)各類資本進(jìn)入到這一領(lǐng)域。然而相比于傳統(tǒng)燃油車幾分鐘加滿油，新能源汽車充滿電則需要幾個(gè)小時(shí)，在充電樁尚未“遍地開花”的前提下，快充技術(shù)便成為了影響電動(dòng)汽車快速普及的重要因素之一，而快充電池也成為動(dòng)力鋰離子電池的又一發(fā)展方向。

　　那么，“快充技術(shù)”會給百姓生活帶來什么影響？國內(nèi)市場對“快充電池”又有什么需求呢？

　　首先，可以節(jié)約大量的時(shí)間成本。以燃油汽車每次加油時(shí)間6分鐘為例，如果“快充技術(shù)”能讓電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)6分鐘充滿電，燃油汽車高效、快速、便捷的特性就將在新能源汽車中得到繼承，延續(xù)人們的使用習(xí)慣。

　　其次，可以節(jié)省開支。以公交車為例。公交站實(shí)現(xiàn)“快充”能提高運(yùn)營效率，不必把大量的資金投入到購置車輛上來保障運(yùn)力。反觀慢充公交車，夜間需要將車輛交給第三方充電服務(wù)公司充電，還要安排專人值班，在車輛和人員方面都增加了很多開支。

　　隨著市場需求的擴(kuò)大、技術(shù)的發(fā)展和工藝的提升，“快充技術(shù)”普遍化到來指日可待，但截至目前，快充領(lǐng)域依然有諸多難題待解決。電池是否能滿足用戶對快充的需求，也考驗(yàn)著各方智慧。

　　時(shí)至今日，仍有不少人對“快充電池”的原理仍然停留在“能夠在最短的時(shí)間，盡可能多充電的電池”這個(gè)普遍認(rèn)識上。然而從工藝上來說，就沒這么簡單了。

　　快充鋰離子電池在結(jié)構(gòu)上與其他電池類似，區(qū)別主要在于對正負(fù)極材料選用上的不同。在快充鋰離子電池中，嵌入負(fù)極的鋰離子移動(dòng)速度越快，充電的速度也就越快，因此在材料上也就選擇能快速脫出和嵌入鋰離子的正負(fù)極材料。

　　既然如此，是不是只要挑選出適合的材料，就可以制造出快充電池了呢？其實(shí)不然。日前，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會動(dòng)力電池應(yīng)用分會（簡稱“動(dòng)力電池應(yīng)用分會”）與電池中國網(wǎng)聯(lián)合舉辦的“智能制造˙萬里行——2017’動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈智能化之旅”調(diào)研活動(dòng)調(diào)研組一行深入國內(nèi)三十多家主流動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，就產(chǎn)能、研發(fā)、智能制造等問題與相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行討論，也借此機(jī)會探究了部分企業(yè)的“快充電池”群像。

　　銀隆新能源主打鈦酸鋰快充電池。電池中國網(wǎng)了解到，銀隆新能源鈦酸鋰快充電池的核心技術(shù)是納米化和摻雜的生產(chǎn)工藝，其正極使用三元材料，負(fù)極使用鈦酸鋰。與碳負(fù)極材料相比，鈦酸鋰負(fù)極具有較高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(2*10-8cm2/s)，可高倍率充放電。鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰還高，不易產(chǎn)生鋰晶枝，確保了鋰電池的安全性。因此其優(yōu)點(diǎn)在于倍率性能好，較為安全，且對于各種極端環(huán)境條件適應(yīng)能力好，循環(huán)壽命長。但是，鈦酸鋰電池也存在一些劣勢：成本偏高且短期內(nèi)不太可能大幅下降，能量密度偏低，在普通環(huán)境中低溫優(yōu)勢不明顯。

　　針對上述問題，銀隆新能源計(jì)劃在2017年下半年推出下一代更高能量密度的快充電池產(chǎn)品，同時(shí)其位于浙江的三期工廠已于2017年3月初正式開工，設(shè)計(jì)產(chǎn)能11GWh。全面達(dá)產(chǎn)后銀隆新能源總產(chǎn)能將達(dá)到15GWh，或?qū)⑼ㄟ^規(guī)模化生產(chǎn)從一定程度上降低鈦酸鋰電池成本。

　　沃特瑪推出磷酸鐵鋰快充電池，通過材料體系創(chuàng)新及電芯結(jié)構(gòu)優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)高倍率快速充放電性能。該電池正負(fù)極采用小粒徑、大比表面積材料，以滿足鋰離子的快速嵌入和脫出，降低電解液黏度以提高鋰離子的遷移速率。磷酸鐵鋰快充電池同樣面臨大量放熱產(chǎn)生的高溫安全問題。對此，沃特瑪相關(guān)負(fù)責(zé)人向調(diào)研組表示，沃特瑪已經(jīng)通過對電芯結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，減少電芯內(nèi)部阻抗來降低溫度。此外，對于循環(huán)壽命這個(gè)業(yè)內(nèi)一直關(guān)注的性能指標(biāo)，沃特瑪快充電池在6C充電倍率下循環(huán)1600次后仍然保持80%以上的剩余容量，足以滿足用戶需求?；诓牧铣杀鞠鄬^低，技術(shù)成熟及產(chǎn)品性能較為穩(wěn)定，沃特瑪堅(jiān)信磷酸鐵鋰快充電池發(fā)展?jié)摿薮蟆?br />
　　塔菲爾堅(jiān)持自己的技術(shù)研發(fā)路線，并在深圳著重布局快充產(chǎn)品。通過與科研機(jī)構(gòu)的緊密合作，塔菲爾在保持技術(shù)前瞻性的同時(shí)，結(jié)合公司的實(shí)際情況，推動(dòng)快充電池產(chǎn)業(yè)化。經(jīng)過調(diào)研我們了解到，目前塔菲爾5C快充電池已經(jīng)量產(chǎn)，下一步研究對象為10C快充電池。同時(shí)，研發(fā)部門會針對快充電池產(chǎn)品開發(fā)與之相匹配的物流車或低速電動(dòng)車。

　　除上述三家企業(yè)，調(diào)研組還了解到，寧德時(shí)代、微宏動(dòng)力等在磷酸鐵鋰快充或鈦酸鋰快充上也有所布局。

　　總的來說，不論是“快充電池”本身，還是與之密不可分的“快速充電技術(shù)”，兩者的未來都十分光彩照人，對于市場和百姓生活來說也尤為重要。但筆者建議其他電池企業(yè)在布局“快充電池”時(shí)，還需要從自身技術(shù)基礎(chǔ)的成熟性、政策調(diào)整對快充的影響、產(chǎn)品與整車企業(yè)的匹配度、與同類產(chǎn)品相比的競爭優(yōu)勢、消費(fèi)者心理等諸多層面做出綜合判斷。畢竟，想要?jiǎng)?chuàng)造“快充”未來的絢麗，往往需要具備應(yīng)對未知艱難險(xiǎn)阻的魄力與勇氣。