電動汽車如今已經不再是陌生、新鮮的概念。但與宣傳報道上的熱鬧成比較的是，現實道路上的真車卻依舊寥寥無幾。造成這種冷熱相映的重要原因便在于過高的成本，尤其是電動汽車的核心鋰離子電池。而鋰離子電池之所以昂貴又與其涉及的化工材料密切相關。

從這個意義上而言，我國鋰離子電池要想真正實現獨立、全面的發展，還須邁過四重門。

正極材料缺乏原始創新

鋰離子電池的正極材料重要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳錳鈷三元材料及磷酸鐵鋰等。其中，磷酸鐵鋰由于具有另外幾種材料所不具備的循環壽命、安全和材料成本方面的潛在優勢，而被業界看作理想的正極材料。目前存在的問題，一是重要原料電子級碳酸鋰（碳酸鋰含量在99.5%以上）大部分來自進口，二是磷酸鐵鋰生產技術也來自國外。

據了解，電子極碳酸鋰可由鋰礦石或鹽湖中提取出碳酸鋰再提純而來。我國鋰資源居世界第二，但由于技術問題，國內礦石提取碳酸鋰再提純為電子極碳酸鋰的產量很低。鹽湖提取電子級碳酸鋰目前還沒有產品問世。所以只能從國外大量進口電子級碳酸鋰。因為進口量大，導致國內公司基本沒有定價權，完全由國外廠商說了算。

在技術上，我國磷酸鐵鋰發展本來與國際基本同步，但國內尚未誕生真正的領軍公司，行業缺乏原始創新技術。目前，國際上在磷酸鐵鋰離子電池行業處于領先地位的公司重要有3家，分別是美國的高博公司和威能公司以及加拿大的佛斯泰克公司。磷酸鐵鋰技術在國外被看特種略性技術，美國、加拿大等政府為此不惜以國家的力量參與技術壁壘的建立。

在磷酸鐵鋰材料領域，有兩大核心技術專利，其中一個是包敷碳技術，另一個是碳熱還原技術。前者由加拿大佛斯泰克公司擁有獨家使用權，并且已經在我國申請專利。后者的專利權由美國高博公司所有，目前尚未在我國申請專利，但是該公司現已在蘇州成立了2家公司，分別負責磷酸鐵鋰材料的生產和電池制造。磷酸鐵鋰離子電池方面的核心專利被幾家外國公司掌握，外國公司專利轉讓至我國公司將會面對高昂的專利許可費，對該產業構成巨大的潛在威脅。

電解液核心成分受制于人

電解液在鋰離子電池正、負極之間起到傳導電子的用途，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優點的保證。電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。

鋰離子電池重要使用的電解質有高氯酸鋰、六氟磷酸鋰等。但用高氯酸鋰制成的電池低溫效果不好，有爆炸的危險，日本和美國已禁止使用。而用含氟鋰鹽制成的電池性能好，無爆炸危險，適用性強，特別是用六氟磷酸鋰制成的電池，除上述優點外，將來廢棄電池的處理工作相對簡單，對生態環境友好，因此該類電解質的市場前景十分廣泛。

目前電解液配套基本已實現國產化，但軟肋是占電解液成本約一半的電解質六氟磷酸鋰，國內基本沒有公司能夠生產。國內電解液生產廠家所用的六氟磷酸鋰重要從日本和德國進口。

出現這一狀況的重要原因是六氟磷酸鋰的技術門檻相當高。六氟磷酸鋰要求純度高、水分低，但由于產品本身極易吸潮分解，因此生產難度極大，對原料及設備要求苛刻，屬于典型的高科技、高危生產環境、高難生產的三高技術產品。六氟磷酸鋰的三大重要原料是五氯化磷、無水氫氟酸和氟化鋰，其中又以后兩者的生產難度最大，要國內公司在生產工藝上取得突破。

隔膜有待沖擊高端

隔膜在鋰離子電池中起著防止正、負極短路的用途，并在鋰離子電池充放電過程中供應鋰離子運輸通道。簡而言之，隔膜就是一層多孔的塑料薄膜。但它直接影響了電池的容量、循環性能以及安全性能。在鋰離子電池的部件中它是技術含量最高的，占鋰離子電池成本的20%30%。而目前我國80%的鋰離子電池隔膜依靠進口。

隔膜技術含量高的原因在于它的造孔工藝難度大。目前國際和國內市場基本被幾家實力強大的國外廠商掌控。國內許多公司都在嘗試突破國外技術壁壘，開發鋰離子電池隔膜，但難度較大，重要體現在以下3個方面：一是傳統制備隔膜工藝的相關專利基本被美國和日本的少數公司所壟斷，我國在生產技術方面缺乏自主知識產權；二是國內公司在生產隔膜的關鍵技術方面特別是產業化技術方面較為欠缺，很多公司在小試時往往能夠拿出較好的樣品，但大規模生產時產品的一致性較差；三是我國在新工藝、新方法的研究方面與國際同步，但新的工藝往往對設備和工藝過程控制要求較高，我國的精密加工設備基礎比較薄弱，限制了產業化。

盡管難度大，但是國產隔膜已經開始起步。現在國內一些公司在國產化方面已取得了一些技術突破，但目前大多是供應中、低端市場，還要膜技術的進一步成熟。

負極要另辟蹊徑

負極材料技術含量比較低，一般用石墨做負極，是國內鋰離子電池四大關鍵組件中唯一實現產業化的材料。

在技術含量低的領域，國內公司做得頗有成就。但是，石墨負極材料雖成功商品化，可由于碳作為負極總是存在一些難以克服的弱點，未來肯定要被非碳材料取代。因為石墨在電解液中會形成鈍化膜，該膜雖可傳遞鋰離子，但會引起能量的損耗。而且當電池過充電時，石墨負極表面會析出金屬鋰從而引起電池短路。隨著溫度的升高，嵌鋰狀態下的石墨負極將首先與電解液發生放熱反應，有可能會生成易燃氣體，發生燃燒。所以石墨不是最理想的負極材料，尋找性能更為良好的非碳負極材料是鋰離子電池研究的重要課題。

盡管當前人們廣泛研究了各種非碳負極材料，特別是近年來納米結構的非碳負極材料如錫的復合氧化物、鈦氧化合物及鈦酸鹽類化合物等，受到許多鋰電工作者的關注，但是這些材料還有許多問題沒有解決，仍然無法大量應用，還要生產路線和工藝的不斷改進。