【導(dǎo)讀】動力電池是電動汽車的能量來源，同時也是制約電動汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的因素之一。針對電動汽車電池的種種問題，筆者采訪了中國電科院用電與能效研究所能效測評與節(jié)能技術(shù)研究室副主任劉暢。他從技術(shù)角度分析了目前電動汽車電池存在的問題，也給出了建議。
電動汽車能源供給方式各有要求
動力電池是電動汽車的能量來源，同時也是制約電動汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的因素之一。針對電動汽車電池的種種問題，筆者采訪了中國電科院用電與能效研究所能效測評與節(jié)能技術(shù)研究室副主任劉暢。他從技術(shù)角度分析了目前電動汽車電池存在的問題，也給出了建議。
劉暢介紹，在當(dāng)前發(fā)展較為成熟的電池類型中，負(fù)極大多采用碳類材料，正極采用磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料，但均存在成本較高、循環(huán)壽命不長、存儲容量有限、安全性尚未得到根本解決等問題：磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、三元材料電池難以滿足電動汽車?yán)m(xù)航里程的最終發(fā)展要求；以高比能量（比能量是指電池參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料所放出電能的大小）為特征的鋰硫電池、鋰空氣電池尚處于實驗室研究階段，離實用化還有較大差距；磷酸錳鋰、高容量富鋰材料等體系雖然具有較高的比能量，但還存在材料制備、電解液匹配等技術(shù)難題，短時間內(nèi)也難有突破。
劉暢認(rèn)為，為解決電動汽車動力電池容量虛標(biāo)、充電時間較長、安全性能等問題，電動汽車能源供給方式應(yīng)轉(zhuǎn)向交流慢充、直流快充和電池更換三者互補。
交流慢充方式可降低電池在充電過程中的發(fā)熱量，提高充電效率和延長電池的使用壽命，但充電時間較長。直流快充方式可大幅縮短充電時間，但經(jīng)常性大電流快充對電池的使用壽命提出了更高要求。電池更換方式可在一定程度上解決電動汽車?yán)m(xù)航里程不足問題，同時通過對電池組的集中管理和梯次利用延長電池壽命，但對電池更換的專業(yè)要求較高。因此，電動汽車動力電池容量、續(xù)航里程等實際問題的根本解決還有賴于其自身特性的提升。
“預(yù)計每五年電池價格會有一次明顯降低”
動力電池成本高的主要原因是尚未形成規(guī)模化生產(chǎn)及技術(shù)水平限制。
針對該問題，劉暢也給出了相關(guān)建議：首先，通過采用電池新技術(shù)提高電池循環(huán)壽命，并降低電池成本。具體包括采用石墨烯電池與超級電容器結(jié)合，減少電池尺寸、重量，擴展電池壽命；用半固態(tài)液流電池系統(tǒng)，縮減電動汽車電池系統(tǒng)的尺寸，并大幅提高電池比能量；用新型水鋰電池，實現(xiàn)電動汽車動力電池的快速充滿等。保守估計，電池新技術(shù)每五年更新一次，因此預(yù)計每五年電池價格會有一次明顯降低。其次，降低電池制造成本。動力電池的成本主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液、銅鋁箔等構(gòu)成，因此需要降低關(guān)鍵材料的成本，如通過規(guī)模化生產(chǎn)，分?jǐn)偣潭ㄍ顿Y；連續(xù)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性等。此外，動力鋰電池再利用也可降低成本。動力鋰電池再利用是指介于新能源汽車和動力鋰電池資源化的中間環(huán)節(jié)，通過對汽車使用后的動力電池進(jìn)行拆解、檢測和分類后的二次使用，實現(xiàn)動力電池梯級利用，從而實現(xiàn)動力電池30%~60%的成本降低目的。
