加快探索新型電池技術(shù)路線(新知)

【現(xiàn)象】從手機(jī)、電腦、可穿戴設(shè)備，到新能源汽車、電動(dòng)自行車，鋰電池有著廣泛應(yīng)用。在市場需求日益旺盛的同時(shí)，鋰電池本身也存在生產(chǎn)成本偏高、關(guān)鍵原材料儲(chǔ)量少等缺點(diǎn)，倒逼一些企業(yè)加快尋求替代技術(shù)方案，將目光投向鎂、鋅、鈉等新型電池。有媒體指出，圍繞鋰電池替代品的全球競賽已經(jīng)開始。

【點(diǎn)評】

由于具有能量密度高、輸出功率大、循環(huán)壽命長等多種優(yōu)勢，鋰電池成為當(dāng)今蓄電池行業(yè)的主流。也應(yīng)該看到，鋰電池屬于資源敏感型產(chǎn)品，其關(guān)鍵原材料鎳、鈷、鋰等分布集中度較高且呈現(xiàn)資源壟斷特征，容易形成資源對外依賴。自主可控是發(fā)展的前提，有必要加快探索替代技術(shù)路線，下好先手棋。

基于多方面考慮，鎂、鋅、鈉等新型電池未來有望成為鋰電池的替代品或重要補(bǔ)充。有研究發(fā)現(xiàn)，鎂離子的理論體積能量密度幾乎是鋰的兩倍，或?qū)殡姵靥峁└吣芰棵芏?。鋅電池受到關(guān)注得益于高安全性，鋅電池使用水溶液作為電解液，取代了傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑，從而大幅降低了電池起火的風(fēng)險(xiǎn)。鈉電池雖然在能量密度上不能媲美鋰電池，但有著成本優(yōu)勢，由于制造鈉電池和鋰電池的大部分設(shè)備是相似的，現(xiàn)有的鋰電池公司較容易轉(zhuǎn)向制造鈉電池，從而大幅降低生產(chǎn)成本。

盡管新型電池受追捧，但離真正產(chǎn)業(yè)化尚有距離。從目前發(fā)展情況來看，無論是鎂電池、鋅電池還是鈉電池，在技術(shù)和材料等方面仍有諸多難題待解。以鎂電池為例，元素本身活性較低，再加上高相容性電解液開發(fā)難度大，導(dǎo)致難以獲得較好的電化學(xué)性能。因此，在加快布局各種替代技術(shù)方案的同時(shí)，深入挖潛鋰電池性能、提升產(chǎn)品質(zhì)量是當(dāng)務(wù)之急。

新型電池蓬勃興起的背后，得益于新能源汽車和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)兩個(gè)新興市場的快速擴(kuò)張。近年來，我國新能源汽車保持高速增長，2021年市場滲透率超過13%，預(yù)計(jì)到2035年，新能源汽車銷量占比將超過60%，銷量的逐年上升必將帶動(dòng)動(dòng)力電池需求量不斷上漲。另一方面，在推動(dòng)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)背景下，以風(fēng)電、光伏為代表的可再生能源在能源結(jié)構(gòu)的占比將會(huì)不斷提升。到“十四五”末，我國可再生能源的發(fā)電裝機(jī)占電力總裝機(jī)的比例將超過50%，需要大力發(fā)展儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)為電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)峰、調(diào)頻，這將成為拉動(dòng)新型儲(chǔ)能電池消費(fèi)上升的另一極。

如今，可持續(xù)發(fā)展日益成為共識，圍繞鋰電池及其替代技術(shù)的研究，正在發(fā)達(dá)國家如火如荼地進(jìn)行。挑戰(zhàn)也是機(jī)遇，中國擁有鋰電池完善產(chǎn)業(yè)鏈集聚的優(yōu)勢，以及新能源汽車在全球范圍內(nèi)形成的先發(fā)優(yōu)勢，正逐漸匯聚成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大潛能。提升產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略定位、強(qiáng)化政策支持力度，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、全球布局，才能將競爭優(yōu)勢真正轉(zhuǎn)化為領(lǐng)跑實(shí)力。

韓 鑫

關(guān)鍵詞： 鋰電池 新型電池 電池使用 技術(shù)路線 新能源汽車