日本正在致力于在2020年東京奧運會之前創(chuàng)建“氫能社會”，普及氫能燃料動力鋰電池，豐田、本田等大型日本汽車產(chǎn)業(yè)正陸續(xù)推出氫燃料動力鋰電池車，并在日本及歐洲國家得到推廣。日前，本田的全新燃料動力鋰電池車ClarityFuelCell正式在日本上市，這款擁有750公里最大續(xù)航里程的車型售價約合44萬元人民幣。

現(xiàn)在國際上動力鋰離子電池的主流還是鋰離子電池，氫燃料動力鋰電池與鋰離子電池相比孰優(yōu)孰劣？未來動力鋰離子電池的發(fā)展路線又將是怎么樣的？

鋰電、氫燃料各有優(yōu)劣

燃料動力鋰電池在更高的能量密度以及快速充電上有優(yōu)勢，可隨充隨用。“但是氫燃料動力鋰電池也有劣勢，比如在汽車突然加速變功的過程中，不能快速加速，同時能量不能回收。”清華大學化學系教授邱新平告訴記者。

氫燃料動力鋰電池的壽命，國際上最好的在5000小時。理想狀況下，以一輛車百公里時速計，可行使5000小時，里程即為50萬公里。“在使用過程中燃料動力鋰電池的性能會衰減，不潔空氣污染催化劑將影響壽命。”邱新平稱。

在安全性上，氫燃料動力鋰電池也并非完美無瑕，可能會發(fā)生泄漏爆炸，且爆炸的威力很大。“尤其要做好全面系統(tǒng)的防護，要考慮到任何惡劣條件狀況，防患于未然。”邱新平進一步表示，“就成本而言，氫燃料動力鋰電池并不便宜，貴就貴在關鍵部件，如全氟膜、鉑催化劑等。”

我國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長劉彥龍在接受《我國能源報》記者采訪時表示：“不管是在基礎研究還是產(chǎn)業(yè)化中，日本燃料動力鋰電池都是發(fā)展比較快的，盡管相比10年前已經(jīng)下降了80%之多，但是目前的價格還是偏高。此外，建設加氫站建設成本也不低，還要考慮運輸成本、建設成本以及氣體安全性等各方面因素。”

相比之下，雖然目前的鋰離子電池在能量密度和快速充電上，與氫燃料動力鋰電池相比存在差距，但在快速變功上擁有優(yōu)勢。同時，隨著“到2020年動力鋰離子電池模塊的能量密度達到300瓦時/千克”被政府和業(yè)界作為下一段發(fā)展目標提出，各方也在致力于提高鋰離子電池的能量密度。

不可否認，現(xiàn)在鋰離子電池存在安全性隱患。“但是，隨著人們對鋰電安全認識的深入，在電池單體技術(shù)、電池系統(tǒng)等多層面對電池進行防護管理，在3-5年內(nèi)解決鋰離子電池安全問題，我們有信心。”邱新平說。

據(jù)記者了解，鋰離子電池除了在上述硬件性能上有待突破，在軟件的電池管理系統(tǒng)（BMS）也落后于國際同行。以特斯拉電動汽車為例，其電池管理系統(tǒng)最多可串聯(lián)起8000多節(jié)鋰離子電池，保持電池的一致性、穩(wěn)定性和充放電的安全性，所以特斯拉的續(xù)航里程可以達到350公里。而目前國內(nèi)的電池系統(tǒng)最多也就串聯(lián)起2000多節(jié)。在系統(tǒng)集成技術(shù)上的差距也需努力追趕。

未來可能的技術(shù)路線

為推動我國動力鋰離子電池取得革命性突破，二月下旬工信部表示，將投資5億元、聯(lián)合9家公司組建動力鋰離子電池研究院。那么未來我國動力鋰離子電池的技術(shù)路線是什么？

此前不少接受記者采訪的專家認為，考慮到電池行業(yè)周期長，技術(shù)累積和突破要較長時間。“因此動力鋰離子電池要取得革命性突破，難度不小。預計5-10年內(nèi)還將以鋰離子電池為主，向第三代鋰離子電池發(fā)展。”

“今后10年內(nèi)，不管是鋰離子電池還是燃料動力鋰電池都有機會，5-10年內(nèi)還將以鋰離子電池為主，如鋰硫、鋰空電池是未來研究的方向，需在負極材料、正極材料以及電解質(zhì)上下功夫。20年之后，我個人認為燃料動力鋰電池將成為大趨勢。”邱新平表示。

“盡管氫燃料動力鋰電池在日本成本降低很多，性能提高了不少，但從研發(fā)層面而言，國內(nèi)的技術(shù)積累還是存在不小的差距。”中科院電工所儲能技術(shù)研究組組長陳永翀對記者坦言，“現(xiàn)在討論未來動力鋰離子電池的技術(shù)發(fā)展路線，更多的還是局限在電池材料的選擇上，如磷酸鐵鋰、三元鋰等，但這不能在根本上解決問題，應立足于電池的大結(jié)構(gòu)研究，立足于安全性大幅提升、成本大幅下降、系統(tǒng)循環(huán)壽命大幅延長上，開發(fā)新型動力鋰離子電池。”

“未來動力鋰離子電池的技術(shù)路線還是要根據(jù)市場來定，只要是安全快充、成本低、壽命長的電池都應該鼓勵發(fā)展。”同時，陳永翀進一步表示，“我們要立足基礎科學，看準方向后持續(xù)研發(fā)，不要忽冷忽熱，也不能隨風倒，從技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)品實現(xiàn)是一個日積月累的過程。”

國內(nèi)動力鋰離子電池發(fā)展迅速

近兩年隨著我國新能源汽車呈井噴式發(fā)展，帶動了動力鋰離子電池需求快速上升。以2015年為例，全年累計生產(chǎn)新能源汽車37.9萬輛，同比上升4倍。根據(jù)我國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會以及各公司通告統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015年國內(nèi)動力鋰離子電池產(chǎn)量約16吉瓦時，預計今明兩年新投產(chǎn)量20吉瓦時，2016年年末將達到32吉瓦時。

與電動汽車的火爆相呼應的是，我國已經(jīng)成為全球第三大動力鋰離子電池產(chǎn)地。動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈成為2015年募投最為密集的領域，比亞迪、杉杉股份、德爾家居、大東南、贏合科技等上市公司紛紛定增投入鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈，動力鋰離子電池產(chǎn)量極大擴充。

“目前我們正在進行鋰電分拆，準備單獨上市。”記者從天能集團獲悉，“‘十三五’期間，天能也在努力將鋰離子電池的能量密度提升至300-400瓦時每千克。同時在充電時間、安全性上進一步提升。”

同時，國際動力鋰離子電池巨頭也紛紛進軍我國。僅在2015年，就有三星SDI在西安建廠、LG化學在南京建廠以及松下在大連建廠等。

此外，一月十二日，汽標委電動汽車輛分標會審定通過，我國第一個新能源汽車動力鋰離子電池回收國家標準——《車用動力鋰離子電池回收利用拆解規(guī)范》和《車用動力鋰離子電池回收利用余能檢測》，這標志著我國動力鋰離子電池回收、循環(huán)再利用規(guī)范化、標準化提上日程，這給新能源汽車和動力鋰離子電池市場帶來利好。