新型電池作為驅(qū)動型動力源在大眾化市場可接受的重量范圍內(nèi)，具有超過200km里的續(xù)航能力，這為動力鋰電池成為汽車替代性能源供應(yīng)緊要途徑。在化石能源日益緊缺以及環(huán)保問題日益突出的情況下，大力發(fā)展動力鋰電池是國家戰(zhàn)略發(fā)展目標之一，要國家從技術(shù)及資金上持續(xù)進行重點投入與支持。

2電池動力驅(qū)動與汽油發(fā)動機驅(qū)動的差別

電池作為動力驅(qū)動源并非很新的話題，早在2004年，M.Winter和R.J.brodd博士曾就幾種電池、液態(tài)氫和液態(tài)天然氣的體積比能量和汽油進行了比較，事實上，鋰離子電池的質(zhì)量比能量約為汽油的1/20，體積比能量約為汽油的約1/6。基于轉(zhuǎn)化效率的影響，作者還就幾種電池動力驅(qū)動與汽油發(fā)動機驅(qū)動續(xù)航能力比較，一組350kg的電池包的續(xù)航歷程為260km，而50L汽油的續(xù)航歷程為720km。顯然，從能量的角度講，動力鋰電池與傳統(tǒng)動力的汽油相比有相當?shù)牟罹唷Ｓ纱艘瓿鰜淼膬蓚€問題值得重點關(guān)注，一是從比能量上看，傳統(tǒng)能源與電池相比具有絕對優(yōu)點，其戰(zhàn)略意義應(yīng)予以足夠關(guān)注。二是鑒于廣泛關(guān)注的能源危機和環(huán)境問題，從續(xù)航能量看，離子電池具備良好的適用性，若安全問題得到處理，該技術(shù)不失為一種良好的替代性技術(shù)。

3國內(nèi)外動力鋰電池發(fā)展現(xiàn)狀

從完整的產(chǎn)業(yè)鏈角度講，動力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈包括電極及其活性材料、電解液、隔膜、加工設(shè)備及實驗測試儀器。在正極材料范疇，重要公司有Valence、Phostech、A123和日本的三井。目前，這些供應(yīng)商為了追求更高的附加值只是在做OEM，而不愿意向國內(nèi)市場供應(yīng)磷酸鐵鋰材料。國內(nèi)加工公司有湖南瑞翔新材料、湖南杉杉新材料、北京當升科技、北大先驅(qū)等。我國的鈷酸鋰、錳酸鋰工藝相對成熟，但最為看好的動力鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料處于產(chǎn)業(yè)化初級階段。

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在鋰離子電池用隔膜材料范疇，隔膜是技術(shù)壁壘最高的一種高附加值產(chǎn)品，目前全球隔膜的需求量超過數(shù)億平方米，我國的需求量在2億平方米以上，隨著世界各國及我國新能源政策的實行，鋰離子電池成為電動汽車、電動工具和電動自行車的最佳選擇后，鋰離子電池的市場規(guī)模將很快會張大到目前的5～10倍。目前國產(chǎn)隔膜研發(fā)雖然早已開始，但只能加工單層膜，并存在質(zhì)量平均性和穩(wěn)定性問題。為滿足動力鋰電池的要求，亟待開展三層結(jié)構(gòu)隔膜的研發(fā)。

電解液范疇最為關(guān)鍵的材料是電解質(zhì)，目前電解質(zhì)鋰鹽是LiPF6，全球年產(chǎn)量已超過2000t，目前僅日本Stella、關(guān)東電化、森田化學(xué)能批量加工，國內(nèi)天津金牛可加工鋰鹽溶液，規(guī)模比較小，LiFSI為一種新型的電解質(zhì)鹽，低溫性能好、氟含量低、對環(huán)境影響好于LiPF6，用于磷酸鐵鋰離子電池，可提高電池的倍率和低溫性能，使用前景廣闊。

在鋰離子電池全自動加工線裝備制造范疇，全自動加工線僅日韓能供應(yīng)，重要用于加工電腦和手機電池，汽車工業(yè)要求鋰離子動力鋰電池具有高比能量、高比功率、長壽命、低成本，特別是要保證產(chǎn)品的平均可靠性。其制造技術(shù)難度遠高于小電池的要求，這些致使鋰離子電池行業(yè)須進行重大的結(jié)構(gòu)調(diào)整。用于小型電池的電極制備工藝要逐漸地被高效、低能耗和低污染的新工藝、新技術(shù)、新裝備所取代。此外，鑒于動力鋰電池的散熱和高功率輸入/輸出要求，平板式電芯設(shè)計模式也成為一個新的技術(shù)方向，這就要求我國相應(yīng)的電池制造工藝和裝備不斷地創(chuàng)新和深入發(fā)展。

4動力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點關(guān)注的問題

我國自發(fā)展鋰離子電池以來，更多的關(guān)注在涉及到電池及其組件產(chǎn)業(yè)鏈以內(nèi)的各技術(shù)范疇，而作為相關(guān)的外延問題卻沒有引起足夠重視。

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（1）正負極電活性物質(zhì)的資源問題自鋰離子電池誕生以后，包括Li、Co、Mn、Ni及其相關(guān)化合物引起了人們的極大關(guān)注，尤其是鋰資源更顯得格外緊要。按目前的動力鋰電池發(fā)展軌跡預(yù)測，到2050年，將有約50%的鋰資源會消耗殆盡。一方面，這些資源的管理應(yīng)切實上升到戰(zhàn)略層面，另一方面，還需有計劃扶持其他的新能源動力技術(shù)如燃料動力電池技術(shù)。

（2）動力鋰電池涉及的環(huán)保問題德國大眾在電動汽車技術(shù)上走在世界前列，但據(jù)不久前報道，大眾卻宣布放棄電動汽車最污染的項目電池制造。這一現(xiàn)象涉及的核心問題之一便是電池制造可能帶來的環(huán)境污染問題。

（3）動力鋰電池使用能源的可再生性從本質(zhì)意義上講，動力鋰電池僅涉及能源的存儲與轉(zhuǎn)化，而不萌生能量，電能從何而來以及要怎么樣制造這些電能，也同樣與環(huán)境息息相關(guān)，因為不同的能源加工方式會對環(huán)境萌生不同的影響。假如電動汽車能夠從清潔的能源中獲取電能，那么電動汽車日益增多將有利于環(huán)境和氣候。然而，假如動力鋰電池獲得的能源來自不計污染成本的加工模式，這已失去動力鋰電池作為新能源汽車動力的根本目的與意義。

5標準化及安全探測范疇存在的問題

我國大容量動力鋰離子電池單體電池已經(jīng)具備了推廣使用的條件，產(chǎn)業(yè)化建設(shè)成果顯著。在電池單體方面，規(guī)?；庸ず鸵?guī)?；褂玫臈l件已經(jīng)基本成熟。但從動力鋰離子電池要求的高成組性、系統(tǒng)集成性、高安全性等和高標準化要求出發(fā)，以下幾個方面的問題甚為突出。

（1）關(guān)鍵質(zhì)量控制辦法與可靠性保證技術(shù)仍需完善

標準化通常涉及產(chǎn)品技術(shù)及標準技術(shù)文件本身。目前，國內(nèi)以人為主的加工線無法防止高不良率，現(xiàn)有重要用于鉛酸電池的成組使用技術(shù)和設(shè)備，不能適應(yīng)新型動力鋰電池的技術(shù)要求。這種情形一方面會導(dǎo)致電池加工成本的新增，另一方面使得電池性能不穩(wěn)定，影響到動力鋰電池的一致性、使用壽命等。當前發(fā)生的動力鋰離子電池使用壽命縮短及燃燒、爆炸等安全問題，均是由這些因素所引起。

（2）標準化缺乏統(tǒng)一管理

由于我國行業(yè)管理等歷史因素，不同類別的電池往往是由不同的工業(yè)部門的公司重要加工并主導(dǎo)其標準的制修訂，相應(yīng)地行業(yè)管理也歸屬不同工業(yè)部門。國家標準與多個行業(yè)標準并存，并且標準范圍交織重復(fù)的現(xiàn)象無論是關(guān)于產(chǎn)品的加工者，還是消費者都造成了相當大的困擾，并損害整個產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

（3）標準體系和市場化的產(chǎn)品與技術(shù)保障體系不完備

除節(jié)能與新能源汽車科研項目中完成了幾項電動汽車用動力鋰電池標準外，動力鋰離子電池和系統(tǒng)集成標準仍處于空白狀態(tài)，而建立成熟的市場化的產(chǎn)品和技術(shù)保障體系是推廣使用包括節(jié)能與新能源汽車在內(nèi)的與新型動力鋰離子電池系統(tǒng)的基本條件，而這一條件目前尚不具備。這兩者之間不僅聯(lián)系緊密，而且相互制約。為爭奪市場，迫使所有公司都成為閉關(guān)自鎖的獨立體系，低水平重復(fù)開發(fā)和拼盡全力去建設(shè)不可能實現(xiàn)的自主產(chǎn)品和技術(shù)保障體系，產(chǎn)品處于完全雜亂局面。

（4）沒有中立的動力鋰電池系統(tǒng)標準符合性及安全實驗平臺

新型動力鋰離子電池系統(tǒng)集成是一個新興技術(shù)范疇，動力鋰離子電池系統(tǒng)集成涉及到關(guān)鍵零部件及通訊和控制網(wǎng)絡(luò)、接口和通訊協(xié)議等產(chǎn)品，涉及電力、電子、計算機、自動控制等多種高新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)范疇，涉及到復(fù)雜的標準體系，安全問題也十分突出。產(chǎn)品惟有通過科學(xué)、合理的標準符合性測試及安全實驗，才能從根本上保證產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性與安全性能。當前動力鋰電池范疇存在的標準欠缺，標準化工作平臺不完善，必然會影響產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化、科學(xué)化發(fā)展。

6標準化及安全實驗工程技術(shù)平臺建設(shè)的必要性

（1）新技術(shù)范疇要開展標準化研究

新型動力鋰離子電池系統(tǒng)集成作為一個新興技術(shù)范疇，是與鉛酸電池完全不同的新型蓄電池。目前重要用于鉛酸電池的成組使用技術(shù)和設(shè)備，不能適應(yīng)新型動力鋰離子電池的特點，與之配套的相關(guān)標準要建立在成熟產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究以及標準的符合性測試基礎(chǔ)之上。

（2）市場化的產(chǎn)品和技術(shù)保障體系是推廣新能源汽車與動力鋰離子電池系統(tǒng)的基本條件

建立成熟的市場化的產(chǎn)品和技術(shù)保障體系是推廣使用包括節(jié)能與新能源汽車在內(nèi)的與新型動力鋰離子電池系統(tǒng)的基本條件。而標準是質(zhì)量保證的基礎(chǔ)，要建立相關(guān)市場化保障體系，需建立動力鋰電池產(chǎn)業(yè)標準化及安全實驗工程技術(shù)平臺。

（3）安全性評價是動力鋰電池實行標準化的緊要內(nèi)容

動力鋰電池相關(guān)于一般的便攜式鋰離子電池而言，安全性問題格外突出。美國小型可充電電池協(xié)會公布的FAA實驗報告認為：非常小的火源就能夠充足將鋰離子電池加熱到打開壓力釋放機構(gòu)的溫度以上電解質(zhì)高度可燃且易于被點燃，滿充電電池在火焰中是更加易爆。此外，相關(guān)研究機構(gòu)提出內(nèi)部短路引起的現(xiàn)場失效的過程與在濫用條件引起的過程存在本質(zhì)的不同，一旦內(nèi)部短路點近旁的局部溫度達到一定水平，就可能使電池中所有含能材料分析，關(guān)于此，今朝采取的保護措施大多是無效的，要處理這一問題，非得重視安全實驗辦法研究和手段建設(shè)。