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新能源汽车的高效储能方式

在当下，纯电动汽车因其能源效率高，来源多样化，使用维修方便

等优点在新能源汽车中迅速崛起。其特点在于，采用单一蓄电池作为动

力来源，通过电池向电动机提供电能，并用电动机进行驱动。而作为纯

电动汽车上的动力设备的蓄电池有很多类型，且各种储能方式都有自己鲜

明的特点，没有哪种储能技术能够一统天下。即便如此，锂电池也会

占据其中绝大部分的应用市场，是最有发展前途的一种储能技术。

1锂电池的构成材料及优缺点分析锂离子动力电池的优点在于它具

有单体稳定电压高，比能量与能量密度高，使用寿命长，其重量单位储

能为铅酸电池的3倍，里聚合物电池为铅酸电池的4倍，锂资源较为丰

富，价格也不是很贵，可以说锂离子电池是蓄电池中最被市场看好的动

力电池。

它主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解质等部分组成。目前负

极材料的研发和生产已比较成熟。正极材料、隔膜和电解质是锂离子电

池的核心材料，占据电池成本的70%：其中又以正极的附加值最高，约

占锂电池成本的30%。这3种核心材料的技术研究与突破，将对锂离

子动力电池的性能提升和电动汽车的商业发展起到重要的推动作用。

目前国内市场上的锂电池正极材料有钴酸锂、锰酸锂及磷酸铁锂

等，主要生产企业有杉杉股份，当升科技等。目前，各企业为了技术革

新，积极开展提升比能量、安全性和循环寿命的研究。

其中，钴酸锂电子电池基本上用在3C产品电子领域，出于

价格和安全等因素考虑，一般不做动力电池用：而锰酸锂离子电池，三

元材料电池和磷酸铁锂离子电池都可以做动力电池用。

通过观察分析这3种离子电池的发展，不难看出，锰酸锂路线近

几年发展得风生水起，通过调查得知，全球代表性的电动汽车产品日产

聆风、通用沃兰达、丰田锂电版普锐斯等使用的都是锰酸锂系电池。

而以三元材料为正极的动力锂电池叠片式软包装工艺因其电流集流

均匀，散热性好，提升了电池倍率功能；采用专利技术处理的隔膜，提

高了电池的安全性；特殊的隔膜材料提高了隔膜的保液能力及孔隙率，

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减小了电池的内阻；且在安时动力电池的能量密度为千瓦千

克，比磷酸铁锂电池高30%以上，大大减轻了整部车的重量，提高了电

池续航能力；采用多项专制造工艺、粉体的前处理技术，保证了粉体

混合和浆料混合的均匀性；特殊的化成工艺，保证了电池成膜的稳定性，

从而确定了电池批次间的稳定性，提高了电池的一致性。

并且从未来角度考虑，层状富锂锰基材料的可逆容量有望突破250

毫安时/克，在未来动力电池发展中非常有前景。

至于发展磷酸铁锂，则是为改变汽车产业长期落后于其他国家的局

面，政府为了在新能源汽车领域实现在“弯道超车”的愿望，在安全第一

的前提下，投掷大量资金支持的项目。2008—2009年，国家工业与信息

化部先后设立“磷酸铁锂正极材料研发及产业化”与“磷酸铁锂动力电池

及系统集成技术研发及产业化”重点专项，面向全国招标，但是虽然政府

大力扶持，磷酸铁锂离子电池的发展局面却并不尽如人意，主要原因还是

能量密度不高，体现在电池单元的能量密度以及电池组的能量密度上面，

在确保安全的前提下，为了在电池组中放入更多的电池单元，则需要

减少电池组中对电量存储没有帮助的组件的体积和重量，这也是一些中

国企业正在积极进行的技术开发工作。

而负极材料则是唯一实现现代产业化的材料主要有碳类、氧化物

类、合金类等，未来主要发展趋势为钛酸锂，但合金负极材料若有所突

破，将极大提升产品性能。

锂电材料中对技术要求的高附加值材料当属隔膜，国产隔膜主要集

中在低端市场，市场占比约为6%，而80%以上的隔膜需求量是由美日

进口完成，且动力锂电隔膜几乎全部由国外供应。隔膜未来的发展趋

势：第一，采用新工艺技术及设备技术，提高生产成品率，降低制造成

本；第二，采用有机/无机复合技术氧化铝、二氧化硅涂层，提高安全性

能；第三，发展高熔点、高性能隔膜。与此同时，锂电