鋰電池已經(jīng)嚴(yán)重滲透進(jìn)我們生活的每個(gè)方面，甚至影響著人類的未來。從手機(jī)到新能源汽車，我們幾乎無時(shí)無刻都在享受它其帶來的便利。鋰電池的發(fā)展和應(yīng)用是人類進(jìn)入清潔能源社會(huì)的關(guān)鍵一步，然而，它卻又是那個(gè)最大的絆腳石。

這一切都要從鋰電池的本質(zhì)說起。

我們現(xiàn)在所說的鋰電池，其實(shí)應(yīng)該叫鋰離子電池。鋰電池由四個(gè)部分組成，正極、負(fù)極、電解液、隔膜。電池的充電放電，就是一個(gè)鋰離子（Li+）在正負(fù)極來回運(yùn)動(dòng)的過程。

為什么是鋰離子？它太合適了?？丛刂芷诒砭椭?，鋰元素排在第三，最輕的金屬元素，極度活躍?；钴S到什么程度呢，它遇到氮?dú)舛寄苷ā２坏绱?，鋰還長(zhǎng)得特別小，容易穿過電解液通過隔膜到達(dá)正負(fù)極，單位體積內(nèi)容納的數(shù)量（電量）高。而且鋰元素在地球上不難找，不用擔(dān)心產(chǎn)量，也就不用擔(dān)心成本了。

但這也導(dǎo)致了，自sony在1992年開發(fā)出鋰離子電池技術(shù)之后，人類只能圍繞著金屬鋰來發(fā)展充電電池技術(shù)。這里我們不用關(guān)心那些網(wǎng)絡(luò)上的各類科幻電池，它們離我們的生活依然很遙遠(yuǎn)。當(dāng)然如果只從新能源汽車方面看，燃料電池也是一個(gè)十分可行的方向。

目前主流的鋰電池技術(shù)，主要是兩派--三元鋰電池（松下18650）和磷酸鐵鋰電池（比亞迪），他們的本質(zhì)區(qū)別就是正負(fù)極材料不同。

三元鋰電池，以鎳、鈷、錳（或鋁）為正極，石墨為負(fù)極，磷酸鐵鋰電池顧名思義就是磷酸鐵鋰為正極。他們的優(yōu)缺點(diǎn)都很明顯，三元鋰電能量密度大，電壓高，低溫性能好，充電效率高；磷酸鐵鋰電充電循環(huán)次數(shù)高，高溫性能好，安全性高。這幾點(diǎn)特性就直接決定了，三元鋰電跟適合于民用，當(dāng)然也因?yàn)槠浒踩缘碾[患，國(guó)家現(xiàn)在已經(jīng)禁止它上大客車了。

這兩種技術(shù)看起來還都有發(fā)展空間，孰優(yōu)孰劣未來仍不好說，但為什么國(guó)內(nèi)還是更多廠商選擇了生產(chǎn)三元鋰電呢？答案很尷尬，因?yàn)檠a(bǔ)貼政策，我國(guó)的補(bǔ)貼政策是和電池能量密度、續(xù)航里程息息相關(guān)的，這兩點(diǎn)三元鋰電很輕松就能達(dá)標(biāo)。所以說對(duì)企業(yè)而言，除了掙錢其他都是扯淡，所有技術(shù)的發(fā)展都是要依托其商業(yè)價(jià)值的，光有理想是走不出實(shí)驗(yàn)室的。

那么未來鋰電池還有哪些可行的發(fā)展方向呢？只能從正極負(fù)極電解液下手。因?yàn)殇囯x子已經(jīng)無法替換，這也是阻礙鋰電池進(jìn)步的兩大要命點(diǎn)：能量密度、循環(huán)次數(shù)，所以說未來鋰電池的發(fā)展趨勢(shì)就是尋找替代材料的過程。

先說容量。容量的問題最好解決，至少看起來是，因?yàn)槟壳暗匿囯姵乩锩?，正?fù)極和電解液占比很大，如果把他們的體積減少了，電量自然提高。

1、目前來看正極材料可能的方向是使用富鋰錳基材料，這種材料可以一個(gè)分子攜帶多個(gè)鋰離子（目前一對(duì)一），從而增加能量密度。

2、負(fù)極材料要復(fù)雜一些，因?yàn)槭珜?shí)在是太好用，雖然容量已經(jīng)接近極限，但無論是性能、造價(jià)都很完美，可替代材料雖然已經(jīng)有理論依據(jù)，但想造出來很難。比如石墨烯，分子結(jié)構(gòu)完美，但貴的要死。硅碳符合材料，比例又是個(gè)問題，各自添加多少，是否需要添加別的材料，都還沒譜呢。

3、電解液，目前最火最有可能方向--固態(tài)電池。電解液顧名思義是液體，固態(tài)當(dāng)然就是固體（陶瓷等鋰鈉化合物）了，相對(duì)于液體，電子在固體中穿行的速度更快，具有的密度以及結(jié)構(gòu)可以讓更多帶電離子聚集在一端，很輕松的提高能量密度。而且已經(jīng)制造出來了，只不過造價(jià)太高，一塊手機(jī)電池1.5w美元，不過相信隨著規(guī)模的上升，成本會(huì)下來的，也許未來10年就能成為主流，讓我們拭目以待吧。

再說循環(huán)次數(shù)。目前的正負(fù)極材料，時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)產(chǎn)生惰性穩(wěn)定性減弱，進(jìn)而導(dǎo)致攜帶的離子減少，比如石墨時(shí)間長(zhǎng)了里面的小孔會(huì)塌陷，陷一個(gè)就少儲(chǔ)存一個(gè)離子，導(dǎo)致電量減少。其實(shí)這個(gè)問題的解決方案和容量是一樣的，就是找替換材料，復(fù)合材料學(xué)的深淵呵呵。主要想再說一下循環(huán)次數(shù)這個(gè)概念，比如我們的手機(jī)電池，完整充放電一次叫一個(gè)循環(huán)，而每個(gè)電池的循環(huán)次數(shù)是有限的，充一次少一次。但如果每次充電不是完全充放電，那就不算一次。聰明的同學(xué)一定會(huì)想到，保護(hù)電池的一個(gè)科學(xué)方法，就是隨用隨充，不要每次都等到電量完全用完再充滿（建議15%-95%之間）。

所以說，為什么是鋰電池，因?yàn)樗侨祟惸壳澳苷业降淖罴逊桨浮?/p>

前一篇文章也提到過，雖然筆者認(rèn)為燃料電池才是人類最應(yīng)該點(diǎn)的那段科技樹，但如果空有技術(shù)，無法實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，也是白扯的，至少目前商用還很難，而各國(guó)政府也不愿意推行（技術(shù)壁壘），所以阻止人類發(fā)展的只有人類自己，但相信未來一定是可以實(shí)現(xiàn)的：）

最后，簡(jiǎn)單說一下我國(guó)的鋰電池發(fā)展，我們最要命的問題的，技術(shù)積累還太少，如目前特斯拉已經(jīng)應(yīng)用的2170號(hào)電池，國(guó)內(nèi)少有生產(chǎn)，有的企業(yè)甚至是量身為18650打造的。但市場(chǎng)占有率和上升的勢(shì)頭喜人，國(guó)家也及時(shí)糾正了部分無良企業(yè)騙補(bǔ)貼的行為。

企業(yè)以賺錢為目的是沒錯(cuò)的，但是錢能賺到什么時(shí)候，是需要不斷的投入研發(fā)來支撐的，我國(guó)鋰電企業(yè)借助此次大風(fēng)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量和市場(chǎng)的超越，可謂非常不容易，但只看眼前利益不思進(jìn)取，未來一定會(huì)遇到危機(jī)，這點(diǎn)我們已經(jīng)落后了。好在目前市場(chǎng)足夠大，按照國(guó)家2020年實(shí)現(xiàn)年銷200萬輛的目標(biāo)，各家好好活著都還沒問題，但未來市場(chǎng)兼并洗牌是不可避免的。

目前來看比亞迪和寧德時(shí)代是最后可能成為勝利者的兩大巨頭。技術(shù)，背后的資本，擴(kuò)張速度，都是決定企業(yè)生死的關(guān)鍵。比亞迪作為傳統(tǒng)老大，自給自足就已沒有問題，而且比亞迪整個(gè)生產(chǎn)鏈都是閉環(huán)的，跟有利于控制成本。寧德時(shí)代在消費(fèi)類市場(chǎng)的規(guī)模足夠，關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)，出口量足夠，只要生產(chǎn)規(guī)模上去基本沒有問題。以國(guó)軒高科為代表的第二梯隊(duì)鋰電企業(yè)會(huì)逐漸掉隊(duì)，這是一個(gè)惡性循環(huán)，規(guī)模產(chǎn)量發(fā)展的緩慢會(huì)導(dǎo)致研發(fā)投入跟不上又不利于降低成本，未來比較危險(xiǎn)，也更有可能被新興企業(yè)超越。這些也是企業(yè)一般規(guī)律，市場(chǎng)上最暢銷的產(chǎn)品一般都不是最新的產(chǎn)品，拼的反而是管理能力和大規(guī)模制造能力。盲目擴(kuò)張當(dāng)然也有代價(jià)，技術(shù)的替換可能瞬間完成，企業(yè)的淪陷也可能一夜之間，只有時(shí)刻保持足夠的警惕，才能立于市場(chǎng)的不敗之地。

最后的最后，電池回收，電池回收，電池回收！