新能源汽車(chē)動(dòng)力存短板

4月21日晚，上海某小區(qū)地下停車(chē)庫(kù)內(nèi)的一輛特斯拉ModelS電動(dòng)汽車(chē)突然自燃，并引燃停在其旁邊的數(shù)輛汽車(chē)，錄像中的事故現(xiàn)場(chǎng)讓人觸目驚心。距此不到24小時(shí)，西安的一輛蔚來(lái)ES8電動(dòng)汽車(chē)自燃。4月24日，武漢的一輛比亞迪E5電動(dòng)汽車(chē)也發(fā)生自燃。一系列自燃的發(fā)生，使人們將引發(fā)事故原因大多指向了動(dòng)力電池。

現(xiàn)階段新能源乘用車(chē)電池的材料體系主要為三元正極-液態(tài)電解質(zhì)-石墨負(fù)極，采用磷酸鐵鋰正極的電池主要用在大巴、物流等專(zhuān)用車(chē)領(lǐng)域，從2018年車(chē)用電池?cái)?shù)據(jù)來(lái)看，三元體系電池占比近60％。復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授、博士生導(dǎo)師傅正文在接受《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》記者采訪時(shí)介紹，固態(tài)電池材料中沒(méi)有可燃的液態(tài)有機(jī)溶液，安全系數(shù)相對(duì)提高了很多。

據(jù)介紹，目前應(yīng)用最多的高能量密度電池主要是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池在200℃左右就會(huì)分解，并釋放出氧分子，燃燒更加劇烈。盡管目前動(dòng)力電池在電池模塊和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，已經(jīng)采取了先進(jìn)的電源管理技術(shù)、冷卻技術(shù)、密封技術(shù)、散熱技術(shù)等，基本滿足了電動(dòng)汽車(chē)對(duì)安全性的要求，但依然存在著熱失控、過(guò)熱、起火燃燒等危險(xiǎn)。導(dǎo)致其燃燒的根本原因，是鋰離子電池電解質(zhì)屬于可燃的有機(jī)溶液。

解決新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池續(xù)駛里程和安全問(wèn)題，自然成為重中之重。

而全固態(tài)鋰電池，是一種使用固體電極材料和固體電解質(zhì)材料，不含有任何液體的鋰電池，主要包括全固態(tài)鋰離子電池和全固態(tài)金屬鋰電池，差別在于前者負(fù)極不含金屬鋰，后者負(fù)極為金屬鋰。在目前各種新型電池體系中，固態(tài)電池采用全新固態(tài)電解質(zhì)取代當(dāng)前有機(jī)電解液和隔膜，具有高安全性、高體積能量密度，同時(shí)與不同新型高比能電極體系（如鋰硫體系、金屬-空氣體系等）具有廣泛適配性，可進(jìn)一步提升質(zhì)量能量密度，在提高安全性的同時(shí)增加續(xù)駛能力，從而有望成為下一代動(dòng)力電池的解決方案，因此引起中外眾多研究機(jī)構(gòu)、初創(chuàng)公司和一些車(chē)企的青睞，天際汽車(chē)就是其中之一。

而且，動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車(chē)最為核心的部件，其性能對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)的整體性能起著決定性的作用。在電動(dòng)汽車(chē)飛速發(fā)展的時(shí)代，性能更為強(qiáng)大的電池?zé)o疑是各大車(chē)企和電池生產(chǎn)廠商永無(wú)止境的研發(fā)追求對(duì)象。前有國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)大戶比亞迪棄用磷酸鐵鋰電池，轉(zhuǎn)投三元鋰電池懷抱，后有沃特瑪技術(shù)路線錯(cuò)誤，公司分崩離析，這正是由于磷酸鐵鋰電池在性能方面無(wú)法跟上電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的步伐。在電動(dòng)汽車(chē)高續(xù)駛里程剛需的推動(dòng)下，能量密度潛力更高的三元鋰電池取代曾經(jīng)被廣泛采用的磷酸鐵鋰電池成為了電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展中的必經(jīng)歷程。然而，技術(shù)的發(fā)展不可能一成不變，隨著電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域持續(xù)性的擴(kuò)張，以及日趨成熟，電動(dòng)汽車(chē)對(duì)于電池能力密度的需求也在持續(xù)增加，固態(tài)電池逐漸成為眾車(chē)企追求的新目標(biāo)。

正是在這樣的背景下，固態(tài)電池受到高度關(guān)注。固態(tài)電池不僅具有充電時(shí)間短、續(xù)駛里程長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于其電解質(zhì)的不可燃、不揮發(fā)、不漏液等特征，讓固態(tài)電池的安全性比鋰電池要更強(qiáng)大。在制造結(jié)構(gòu)上，固態(tài)電池緊密、占用空間小、規(guī)模靈活性、設(shè)計(jì)彈性大等特點(diǎn)又可以讓電動(dòng)汽車(chē)將更多的空間安置電子元件用于智能化和實(shí)現(xiàn)良好操控性?？梢哉f(shuō)，固態(tài)電池的出現(xiàn)為電動(dòng)汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展帶來(lái)了更多的可能性。

業(yè)界更多的輿論樂(lè)觀地認(rèn)為，固態(tài)電池取代三元鋰電池可能將成為必然的發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)在看來(lái)只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。類(lèi)似目前電腦領(lǐng)域機(jī)械硬盤(pán)和固態(tài)硬盤(pán)共存，將來(lái)新能源汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)，也許會(huì)出現(xiàn)三元鋰電池、固態(tài)電池甚至還有可能出現(xiàn)更新型電池共存的局面?？傊?，發(fā)展是硬道理，技術(shù)進(jìn)步永無(wú)止境，發(fā)展也沒(méi)有終點(diǎn)，這一點(diǎn)是毋庸置疑的。

當(dāng)前，在新技術(shù)領(lǐng)域的全球競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，固態(tài)電池領(lǐng)域也是如此。發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體在新技術(shù)領(lǐng)域從來(lái)不甘落于人后，甚至?xí)么笸度肴ペA得時(shí)間和領(lǐng)先地位。因此，我們也不能掉以輕心，主管部門(mén)、科研機(jī)構(gòu)、電池企業(yè)、汽車(chē)企業(yè)都應(yīng)投入更多的力量去進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新，加速技術(shù)突破的步伐，凝聚產(chǎn)學(xué)研用的智慧，力爭(zhēng)在這一新技術(shù)、新領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)領(lǐng)跑。

應(yīng)該看到，任何事物都是在不斷克服缺點(diǎn)和弊端中不斷前行。固態(tài)電池也是一樣，盡管目前在具體技術(shù)細(xì)節(jié)等方面還存在種種不足，但既然是一個(gè)發(fā)展方向，就不妨去努力。的確，在發(fā)展過(guò)程中，目前三元鋰電池已經(jīng)成為新能源汽車(chē)發(fā)展的短板，觸到了發(fā)展的天花板，因此將目光轉(zhuǎn)向固態(tài)電池是目前看來(lái)的最佳選擇之一。因此，努力也是贏得出路的關(guān)鍵。

總而言之，即使在技術(shù)發(fā)展中，市場(chǎng)因素仍然起著很大的決定作用。當(dāng)今新能源汽車(chē)市場(chǎng)上，尋找更新、更強(qiáng)、更多的新技術(shù)武裝，也許正是新能源汽車(chē)的生命力所在。按照目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)，如果固態(tài)電池技術(shù)能實(shí)現(xiàn)新的突破，也許就能帶領(lǐng)新能源汽車(chē)走進(jìn)新的春天。