目前，我國新能源汽車市場上的純電動汽車搭載的動力電池，大多數為三元鋰材料或磷酸鐵鋰材料電池。盡管相比鉛酸和鎳氫電池，能量密度已經有了極大的提高，但是依然難以破解消費者的里程焦慮困擾。毫無疑問，現階段阻礙新能源汽車產業化的主要因素是動力電池技術瓶頸。但是，現階段電池增容存在困難，減重是一條可行的辦法。

　　鋰離子電池密度還能提高嗎

　　現在，無論是三元鋰材料電池還是磷酸鐵鋰電池，基本由四大關鍵部分組成，即正極、負極、電解液和膜。一位不愿透露姓名的電池研究專家向記者表示，現在基于這四種組成部分的鋰電池，再提高能量密度并做到產業化應用，可能性不大。事實上，2020年動力電池模塊的能量密度達到300Wh/kg，現在距離2020年還有5年時間，但可以產業化的下一代動力電池還沒有浮出水面。

　　上海市機動車檢測中心副主任繆文泉認為，提高動力電池比能量的技術途徑有很多：一是工藝進步，如今電池工藝設計已相對成熟，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、碳材料為負極的鋰離子動力電池在能量密度上很難有大的突破；三是新材料、新體系，即開發高比能新材料、發展動力電池新體系是未來動力電池比能量大幅度提升的主要途徑。“一項新技術從實驗室走向應用，往往要經歷很多年的時間。”繆文泉表示。他認為，2020年并不是一個遙遠的未來，目前還沒有看到任何確定性的解決方案，能達成上述目標的新一代動力電池體系屈指可數。他透露，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變，但是現在還沒有產業化的消息。

　　為電池減負是可行方式

　　如果現階段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？中國電池工業協會張旻昱博士告訴記者，這個思路完全可行。她表示，動力電池電池包中，電芯的重量一般占比在1/3~2/3之間，其余部分為電路板、殼體等配件。如果將這些配件的重量有效降低，同時維持現有電芯能量密度，電池包整體的能量密度會有一個明顯的提高。

　　在2010年前后，動力電池包因為安全等需要，往往采用金屬外殼，電池包整體能量密度很低。后來更換高聚合物外殼后，能量密度有了大幅提高。張旻昱表示，電池包能量密度是一個系統問題，提高電芯能量密度是一個直接手段，但是做好電芯的布置，電路的規劃，減輕殼體重量，為電池減負，也是提高電池能量密度的一個有效手段。

　　在實際應用中，記者了解到北汽新能源EV200車型的電池箱下箱體使用鋁合金材料，上蓋采用復合材料，能夠有效減重幾十公斤。北汽新能源副總經理王可峰表示，通過降低電池整體重量，可以實現整車減重，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致電池成本的上漲，現在北汽新能源也在加緊這方面的研究，爭取應用更輕更強成本更低的材料。

　　未來新電池研發與減重并行

　　根據國務院頒布的《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012-2020年）》中提及的目標，今年動力電池模塊的能量密度達到150Wh/kg（折算成單體電池，其能量密度大約需要達到170-190Wh/kg），至2020年動力電池模塊的能量密度達到300Wh/kg（對應的單體電池能量密度至少達到330Wh/kg以上）。

　　張旻昱表示，為了達成300Wh/kg的目標，研發新電池與電池包減重需要并行。她介紹，動力電池因為裝配在汽車之上，需要經過各種工況的測試，要保證一定的結構安全。將鋼殼換成碳纖維殼或其他材料的外殼，只要能保證強度要求，完全可行。電池包另一項重要指標是散熱與均熱能力。如果電池組局部過熱，會導致電池內阻不一致，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。“電池包能量密度達到300Wh/kg，光靠為電池減重可能是無法達到的，但是動力電池作為一個系統，這方面的作用不容忽視。”張旻昱說。中國電動汽車百人會副秘書長王賀武表示，在動力電池的制造上，中國并不落后外國同行。但是國內企業比較缺乏基礎性研究，過度追求高比能量電芯，應該均衡發展，在研發新型材料電池的同時，重視對現有電池體系的減重。
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