電動汽車安全事故的不斷發生，讓動力鋰電池安全性備受關注。怎么樣在滿足動力鋰電池不斷提高的能量密度以及不斷新增的車輛續駛里程要求的同時，提升其安全性，并延長使用壽命是全球汽車行業都在關注的話題。十月十三日，在浙江湖州舉辦的第十一屆國際電動汽車新型鋰離子電池會議（ABAA11）上，來自全球各地的汽車行業工程師和政府部門管理者就車用鋰離子電池發展展開了討論，以探尋車用鋰離子電池的創新發展。

能量密度與安全性必須兼顧

“當前，動力鋰電池在使用中面對很大的安全挑戰，這要求我們必須加強電池安全性的研究和技術的提升。”正如我國科學院院士、清華大學教授歐陽明高所言，在電動汽車應用中暴露出的動力鋰電池安全問題給行業敲響了警鐘，要求行業必須提升技術水平和安全性能。我國汽車工業協會副秘書長葉盛基指出，鋰離子電池作為目前新能源汽車的核心零部件之一，現階段要考慮的問題是，如何確保其安全的前提下，積極滿足消費者對充電速度、續駛里程、循環壽命等方面的需求。“在我國，對動力鋰電池各方面性能有明確要求，針對能量密度和成本等方面，更是提出了具體的數值指標。能量密度和安全性是動力鋰電池發展過程中必須兼顧的目標，這也是擺在全球動力鋰電池從業者面前的課題。”葉盛基說。

“鋰離子電池在運行中會溢出鋰解質、熱量，電池一旦過熱就可能出現爆炸或燃燒等安全事故。不過，車用電池追求高能量密度以提升續駛里程是行業普遍追求的目標，在實現目標的過程中，怎么樣兼顧能量密度和安全性？這就要我們不斷提升技術，做創新性研發。”我國科學院院士、廈門大學教授孫世剛在接受《我國汽車報》記者采訪時表示。事實上，目前各國汽車行業都在嘗試提升技術水平以保障電動汽車的安全性。歐陽明高介紹，他們正通過研究隔膜技術，加強對動力鋰電池熱量的管理，在此基礎上提升動力鋰電池的安全性能；日產集團相關負責人AtsushiOhma也介紹，日產通過粘結劑的使用來提升電池的穩定性；奔馳集團相關負責人AndressHintennach說，他們正在對以橄欖石為材料的碳圖層進行研究，目的是提升電池性能，并達到結構的穩定性。不過這種材料的化學結構比較復雜，在實際運用中可能會出現新的難點。

在保障安全性能的前提下，提升電池的能量密度、循環壽命、降低成本是全球動力鋰電池行業堅持不懈的研究方向，也是此次ABAA會議討論的焦點。為了實現上述目標，各國汽車行業不斷創新研究方法、材料工藝、管理思路，希望通過技術的創新提升車用鋰離子電池的性能，更好地滿足市場需求。

快速充電是行業一致目標

讓電動汽車像燃油車快速加油相同實現快速充電是電動汽車市場化發展必須具備的前提條件，也是車企和相關管理部門的一致目標。現場，幾乎所有車企都提到了快速充電的話題，包括寶馬、通用、日產、奔馳、大眾等在內的國際車企無一例外地提出快速充電的開發計劃，10～15分鐘充電80％以上也成為各國管理部門對行業的普遍要求。福特相關負責人表示，希望能通過超過800伏的高電壓，實現15分鐘不低于300英里（482.8公里）的充電目標。

美國能源部工作人員DaveHowell表示，充電時間控制在10～15分鐘是消費者的普遍要求。在美國能源部主導的研發項目中，在不影響電池本身使用壽命的情況下提升充電速度是一個重要研究方向。“特斯拉的超級充電樁，可以實現20分鐘200英里（321.8公里）的充電速度，我們希望能夠更快，15分鐘甚至15分鐘之內就可以實現這樣的充電里程數，這是我們努力的方向。”同樣的，美國能源部提出的快充目標也是我國、日本、德國等政府管理部門希望能達到的水平。

事實上，快速充電會折損鋰離子電池的壽命，目前的技術水平和材料結構尚無法解決快速充電和電池壽命之間的矛盾。我國工程院院士、北京理工大學教授吳鋒指出，目前的鋰離子電池性能和材料結構形成的電池特性，決定快充對電池壽命的損害不可防止，這是其化學特性，是客觀存在的。行業要不斷進行科研創新，研發新的材料和結構以滿足鋰離子電池快充的需求。“我們要提升充電樁功率密度、保證大電流快充過程中的安全性。”吳鋒說。

歐陽明高也指出，電動汽車在我國有良好的發展前景，預計不久的未來保有量將超過800萬～1000萬輛。不過，在電動汽車保有量提升的過程中，也要解決產品使用的便利性問題。怎么樣解決這一問題？他認為，未來，電動汽車會進入和互聯網結合的充電網絡發展階段，以此來提升充電便利性。

DaveHowell進一步強調，在提升電池性能的同時，還必須不斷降低電池成本。“過去20年，電池成本有了很大程度的降低，未來仍需進一步降低電池成本，希望正負極材料的成本能夠降低5％，甚至更多。”對此，各國研究者正在積極推進材料的改進或替代，如嘗試使用鈦合金、鋁鎳合金等材料。“鈷的成本很高，我們可以考慮新增鎳材料在鋰離子電池中的應用，替代鈷或減少鈷的用量，在保障動力鋰電池性能的同時達到降低成本的目的。”孫世剛如是說。

加強交流合作推進車用鋰電產業發展

“我國動力鋰電池產業面對總體產量過剩，優質產量不足的局面，多元化發展已成趨勢，并將面對新一輪洗牌。”吳鋒強調，如何根據整車市場需求，從基礎研究入手，系統解決動力鋰離子電池的高比能、安全性、長壽命、低成本等問題，是動力鋰電池行業當前面對的迫切任務。具體到技術上，在高比能高鎳鋰離子電池體系上，是采用液態阻燃電解質還是采用固態電解質以解決其安全性問題？在多電子體系上，是走鋰硫的技術路線，突破提高體積比能量的技術瓶頸，還是采用富鋰正極材料，突破長循環壽命的技術瓶頸？材料體系可否實現無鈷化以大幅降低電池成本？動力鋰電池系統如何建立安全閾值邊界，以實現安全狀態的定量描述和控制？動力鋰離子電池的制備工藝是否會出現顛覆性的變化？廢舊動力鋰離子電池有無綠色的回收與再生技術途徑？這些問題都有賴于我們進行廣泛深入的學術與技術交流。

浙江省政協副主席周國輝也表示，動力鋰電池是新能源汽車的核心部件，是電動汽車的心臟，新能源汽車產業的快速發展離不開動力鋰電池技術的重大突破。這要國際同行在尊重和保護知識產權前提下進行交流與合作，在互聯網和全球化深度融合發展上更應如此，單邊主義和貿易保護主義是行不通的。“綠色發展與創新發展是當今世界各國普遍追求的經濟和產業發展方向，新能源汽車產業和技術把兩者完美融合了起來。我們此次共同探討動力鋰電池的前沿技術和市場應用，必將為動力鋰電池的突破性發展供應助益。”周國輝說。他同時介紹，湖州依托本地動力鋰電池的產業基礎，積極推動ABAA會議永久落戶湖州，借助國際交流平臺的搭建和國際交流的不斷深入，推動了本地乃至整個浙江新能源汽車產業的發展。

葉盛基認為，要實現動力鋰電池的發展目標，要國內外同行的共同支持和幫助，克服技術進步過程中碰到的種種困難；要搭建協同發展的溝通平臺、加強國際合作協調與人才培養、發揮行業引導和規范用途，加速產業發展。吳鋒也指出，ABAA會議搭建了一個交流合作的平臺，希望能夠通過各國學者之間的思想碰撞，進一步激發鋰電研究的活力和相關產業發展的潛力，不斷找出新問題、新差距，提出新思路、新方法，研討新對策。