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图片来源@视觉中国
文 | 星途金融钻研院近日，出名艺人林志颖驾驶特斯拉出车祸，再一次将新动力车的平安性问题推上了风口。有网友调侃“技术再好的赛车手也把握不了特斯拉”，抛开网友的调侃不谈，变乱的缘故也尚未考察分明。但在新动力车进入公众视野后，对于新动力车平安性的探讨就历来没有隐没过，其中争议最大、探讨至多的就是“能源源”的问题。而在锂电池成为新动力车最次要的电池技术线路后，锂电池的平安性也就天然成了大众最关怀的问题。
虽然对于电池爆炸、电池起火等相干的旧事不停，但无论是学界、产业界乃至是资本市场，都对锂电池报以极大的期待。以A股市场为例，去年乃至流行“有锂走遍天下”的说法，上市公司只有有锂（锂矿或锂电池）概念，股价便一飞冲天，足以证实其热度。
在泛滥新动力方式中，锂电池是如何成为新动力车的次要技术线路的？在一众电池中，锂电池又是如何脱颖而出的？将来，锂电池有是不是可以如马斯克所言成为“新石油”呢？
100多年前的电动车，为什么没能遍及？
在18世纪工业反动之后，蒸汽机的创造推进了机器的开展，交通工具天然随之而改革。人们寄但愿于可以找到一种适合的机器取代低廉的马车，惠及到普通民众。
如今燃油车普及寰球，电动、氢能等新动力车成为取代传统燃油车的新趋向。但鲜有人知，在汽车创造之初，却是以电池为能源的。1881年，法国迷信家经过改进电池设计，组装了第一台以铅酸电池为能源的三轮马车。在随后的得多年内，汽车的改善都环抱着如何使电池可循环充电、续航里程更长、平安性更好等方面来展开。
跟着电动车机能的晋升，长途以内曾经逐步取代马车。但铅酸电池体积大、品质大、能量密度小（指单位体积所能贮存能量的数值）、功率密度低（指电池输入的功率与其重量之比），这些缺点使电动车续航里程仅在50km摆布，知足日常代步需要尚可，但若想要知足200km以上的短途需要，则最少需求1吨摆布的铅酸电池，这显然其实不理想。
为了改善电池技术，无论是学界仍是产业界都开始了大范围的探究。其次要思绪即是顺着元素周期表，对各种金属作为电池的正极资料进行实验。假如单从续航里程的角度来看，这类探究是胜利的。像20世纪早期爱迪生创造的镍铁电池（也叫爱迪生电池）、镍镉电池等，都在能量密度和功率密度上取患了一定冲破。这些新型的蓄电池也一样被各国尝试运用于电动车上，例如两德一致以前的西德就曾在20世纪的末期鼎力的开展镍铁电池电动车，美国、苏联、瑞士、日本等国也一样如斯，尝试各种技术改善镍铁电池的耐用性。固然，中国也并未后进，过后的出名企业四川长虹也曾开收回了新型的镍铁电池，用于各种应急管制、开关管制等用处。
假如没有燃油车泛起的冲击，电动车极可能会跟着各国关于电池改善技术的探究，提前的大范围遍及。但在过后，各种电池的技术线路都无奈知足电动车的大范围遍及，如铅酸电池虽然廉价实惠，但功率密度低；镍铁电池能量密度小，比拟于铅酸电池价钱更高；镍镉电池则本钱太高。总之，受限于各种技术前提，过后只要铅酸电池在电动车上有对比普遍的运用，镍铁电池在其它畛域也有较为首要的运用。
更首要的是，内燃机的泛起可能在一定水平上改动了能源电池技术提高的速度。特别是福特创造的T型车以及流水线出产带来的汽车遍及，都使得石油作为一种能量密度远远高出电池的动力，疾速的使得燃油车成了汽车的主流。汽车进入了内燃机时期，石油则成了寰球最次要的动力之一。
在尔后长达半个多世纪中，能源电池的技术提高根本进入了停滞形态。但世界进入石油时期，问题一样频现。一方面是动力平安问题，三次石油危机让各国都意想到了动力平安的首要性，再加之军事、航空、医药等畛域对电源的新的要求，因此都着手投入少量资源钻研开发新动力和电池技术。另外一方是是汽车尾气带来的净化问题，像得多国度或地域都泛起过的雾霾，汽车尾气是首要的“首恶”之一。
在电池技术停滞半个多世纪后，跟着动力平安和对清洁动力的需要，各国不遗余力的进行试验和探究。而锂电池由于其机能的优胜性，成了寰球开启清洁电力时期最无力的探究效果。
锂电池为什么“独领风骚” ？
以锂电池的泛起为标记，电动车的开展进入了“锂电时期”。在前锂电时期，电动车的探究在铅酸电池、镍铁电池、镍镉电池等电池技术上取患了一定的胜利，像欧洲等国度乃至在得多城市推行试经营过电动车，部份政府部门也经过政府推销对这些电动车给予了很大的反对。但正如前文所述，无论是经济性，仍是电动车的实用性，电动车都很难和燃油车等量齐观，商业上的不成继续性，极大的限度了电动车的推行。
其实假如回顾电池的开展史，大略就是一个“试试各种金属能不克不及造电池”的历史，这也是为什么前文提到没有内燃机的冲击，电池技术会开展更快，电动车可能也会更早的遍及，由于关于各种金属的尝试性运用，大略率会逐步降生更为合适汽车的电池技术。而关于锂这类金属，是元素周期表中排名最后面的元素，也就象征着其化学活性是最高的，这类金属初期是需求密封保留在断绝空气的白腊中的。元素特性使锂电池有着得多独有的劣势，从实践下去说，锂电池体系能获取最大的能量密度。
然而，锂太高的活性，也是制约锂电池开展最首要的问题。这也是为什么电池技术初期并未过渡到锂电池的缘故之一。像初期的铅酸、镍铁、镍铬等电池中的正极资料，也根本都是金属活性没那末强的元素。
初期关于锂电池的钻研都无奈冲破锂过于活泼而致使的电池平安性问题。这些钻研有的停滞于电解液被扑灭，有的则是无奈完成屡次的循环充放电。特别是1989年春末加拿大Moli公司的第一代Li||MoS2电池产品产生了爆炸事情后，这款在过后真正拥有商业化意义的电池所惹起的恐慌，使得之后的一段时间，锂电池都隐没在了公众的视野。
不外技术的推进下，经过对负极资料、电解液等资料的尝试，锂电池在1991年初次商业化。1991年索尼按照“锂电之父”Goodenough等人的钻研效果，以钴酸锂为原资料，胜利推出了第一款商业锂离子电池，这类钴酸锂电池成为第一代的古代锂电池，普遍的运用于3C电子产品畛域。尔后，锂离子电池的开展进入了慢车道，第二代的磷酸铁锂、锰酸锂，第三代的三元锂作为正极，软碳、硬碳甚至硅碳作为负极，以及各种锂离子的变种层见叠出，机能不停攀升。
与其它的电池线路比拟，锂电池的平安性虽然不是最杰出的，但在功率密度、循环寿命、能量密度等关于汽车能源电池首要的目标方面，有全方位的劣势，虽然能量密度依然无奈和汽油、柴油比拟，但作为汽车的能源源，曾经远远优胜与其它的幻雪电池技术线路，也因此成为在业界最首要的探究标的目的。
总而言之，锂电池作为汽车的能源源，虽然依然比不上燃油，但在使用零排放、技术提高前景、范围化运用本钱降落的配景下，逐步被汽车厂承受。
锂电池商业化后，1992年，日产开始研发电动汽车。1997年日产制作出汽车世界上第一辆使用圆柱锂离子电池的电动车Prairie Joy EV，最高时速十二0千米/小时，每次充电行驶里程超过200千米，成为真正意义上的电动汽车。
自此，锂离子电池汽车正式登上舞台，并开始吸引寰球各国巨头的关注。包罗传统的韩国化工巨头LG化学、日本松下、韩国的三星SDI，以及中国的比亚迪、宁德时期、近景能源等一众新企业，都关于锂电池投入了巨额的研发，目前也是寰球锂电池出货量至多的几家企业。
而在锂电池的上游，跟着特斯拉率先以纯电动车商业化为指标，锂电池也从个别的规范向“车规级”（即合乎汽车规范的）进化，车用锂电厂也随之大范围泛起。
凭借着高能量密度、高功率密度等多方面的劣势，锂电池在短短的十几年的时间里完全占据了消费电子市场，并扩展到了电动汽车畛域。以当下电池技术线路的开展来看，锂电是当之有愧的“王者”，马斯克乃至将其称之为将来的“新石油”。抛开马斯克力挺锂电池代表了其本身的利益以外，如今新兴的钠离子电池、全钒液流、铅炭电池等技术，无论是技术成熟度仍是商业性，都差锂电池较远。
固然，技术的提高永久没有尽头，锂电池以后被寰球看好，并被视作为将来的“新石油”，但这远远不是起点。仅从电池的能量来源来看，以后如氢能等燃料电池亦是此外一种前景宽广的技术线路，而关于化学电池而言，也一样有钠离子电池等新兴技术的退场。所以，或许在不久之后，咱们可以用到更平安、更具性价比也更便利的新动力车。 |
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