剛剛過去的四月，兩條消息被廣泛報道———天津研制的鋰離子電池創(chuàng)世界單體圓柱形電池容量之最，合肥研制出續(xù)航能力達380公里以上的客車大容量鋰離子電池。這些都為鋰離子電池在電動汽車上的普遍使用供應了有力的容量支持，也使相關鋰離子電池的股票在近日大幅上漲。近期，有關鋰離子電池在技術上取得成果的消息接二連三。那么，目前國內外鋰離子電池的發(fā)展處于一個什么狀態(tài)?鋰離子電池將有什么用武之地?決定鋰離子電池將來使用之路的關鍵有什么?

鋰離子電池能耐越來越大用武之地也越來越多

遼寧日報：近日，出現了許多鋰離子電池研發(fā)取得緊要進展的新聞，這從一個角度，是不是說明鋰離子電池將成為電子產品中所用電池的主流?

劉彥龍：是的，鋰離子電池已經成為手機、筆記本電腦、數碼相機等便攜式電子產品電源的唯一選擇。從電池本身來說，傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池和鎳鎘電池對環(huán)境有著不利的影響，如鉛酸蓄電池行業(yè)出現鉛、酸霧及廢酸等污染物。從上世紀90年代末，世界各國都開始對鉛酸蓄電池加工加以限制或治理，我國在去年公布了《蓄電池行業(yè)準入條件》，就是要戒備蓄電池低水平重復建設，保護生態(tài)環(huán)境，為電池行業(yè)結構調整和產業(yè)升級奠定了基礎。

遼寧日報：這個結構調整和電池產業(yè)升級是否鋰離子電池?它有什么優(yōu)點?

劉彥龍：鋰離子電池誕生和商品化于上世紀90年代初。從電池性能而言，鋰離子電池較鎳鎘或鎳氫電池具有高電壓、循環(huán)壽命長、結構穩(wěn)定、無記憶效應、成本低廉等優(yōu)點，比如，一個鋰離子電池單體的工作電壓為3.7V(均勻值)，相當于3個串聯(lián)的鎳鎘或鎳氫電池;比能量(能量密度，指單位質量儲能多少)也大，按目前普遍的150Wh/Kg,是鎳氫電池的2倍、鉛酸蓄電池的4倍，更緊要的是從環(huán)保角度來說，鋰離子電池幾乎不出現有毒有害物質，環(huán)境友好，總的來看，鋰離子電池已成為便攜式電子產品電源的最佳選擇，也是電動汽車和儲能市場的緊要選擇，是最有前景的儲能和移動電源。當然，鉛酸電池也有自身的優(yōu)點，短時間內在汽車、電動自行車、通信等范疇仍占有統(tǒng)治地位，將來要高度重視環(huán)境保護和新技術的開發(fā)。

遼寧日報：電子產品特別是移動電子產品越來越多，對移動電源和儲能設備需求越來越大，您覺得將來鋰離子電池在什么范疇最能大顯身手?

劉彥龍：鋰離子電池最初僅使用于高端攝像機、手機，今朝已完全占據兩者的電池市場。可以說，只要是要儲能的電子產品都可以用上鋰離子電池，依據使用又可分便攜儲能電池和動力鋰離子電池。前者緊要包括計算機、通信和消費電子產品，動力鋰離子電池組括電動自行車和新能源汽車以及電動工具等范疇。

遼寧日報：它的使用前景還是十分廣闊的?

劉彥龍：是的，在電動工具、電動汽車、小型醫(yī)療儀器等范疇鋰離子電池已成為最有競爭力的電池候選產品，比如電動自行車往日完全用鉛酸蓄電池，而去年鋰電電動汽車占到電動汽車年銷量的4%至5%，替代鉛酸蓄電池的步伐在加快，大容量鋰離子電池已在電動汽車上開始試用;近年來，在通信、、、、飛天、探月等和航天范疇鋰離子電池的身影也時常見到;隨著鋰離子電池性價比的進一步提高，將來將向大規(guī)模太陽能系統(tǒng)、電網調峰、住家電力儲存設施方面延伸。鋰離子電池是將來最緊要的電源產品，將給電子產品的使用帶來更大的便利。

研制更高性能的鋰離子電池正負電極材料是關鍵

遼寧日報：雖然手機、筆記本電腦都用上了鋰離子電池，鋰離子電池電動汽車也出現了，但是待機時間等還不是令人滿意，這是否說明鋰離子電池的性能還有待進一步提高?

劉彥龍：一方面，電子產品特別是手機、電腦的便攜化和平板化潮流使我們對電池有了更高的期待，我們總是期待充電更快、容量更足、使用時間更長，而技術的進步總是趕不上用戶的要求。另一方面，鋰離子電池的技術進步一直沒有停止過，以使用的20年來計，性能已經有了極大的提高。當然，鋰離子電池要想有更大的使用空間，性能非得有更大的提高。以使用在電動汽車上為例，在能量密度上，每公斤汽油可供應約10000瓦時的動力，而目前的每公斤鋰離子電池僅能供應約100多瓦時能量，在續(xù)航能力上，汽油轎車加滿一箱油約可跑500公里，而目前鋰離子電池車洋溢電續(xù)航能力一般約一二百公里。所以，將來在可接受的成本和安全條件下，開發(fā)更高比能量的電池材料。

遼寧日報：要想實現性能上的飛躍，最關鍵的技術沖破有什么，也就是科研上努力的方向有什么?

劉彥龍：鋰離子電池充電時，鋰離子從正極材料中脫嵌，經過隔膜和電解液，嵌入到負極材料中，放電以相反過程進行。正極、負極、電解液及隔膜等所用的材料決定了充放電等大部分性能，所以說，材料是鋰離子電池之基石，材料體系不同，致使其性能千差萬別，探索各組成部分使用新材料來提升鋰電的能量轉化效率和能量密度是鋰電技術沖破的重點和方向。

遼寧日報：據報道，美國和我國科學家都把石墨烯材料用到了鋰離子電池上，使鋰離子電池性能獲得不同程度提高，這是否在材料上的沖破?

劉彥龍：是的，石墨烯是最新的納米材料，具有高導電性和良好的柔韌性，美國研究人員通過對石墨烯的神奇解決，把它用到鋰離子電池負極中，使鋰離子電池中的鋰離子獲得高速率通道的性能，充放電速度比一般的石墨做負極材料的鋰電快數倍。但石墨烯的大規(guī)模制備和使用仍是難題，成本很高，限制了它在鋰離子電池中的用途。

看市場中日韓三分天下論技術我國須加快追趕

遼寧日報：近日，各大媒體報道了復旦大學吳宇平教授的水鋰離子電池的研制獲得沖破，這個是不是是一種新型的鋰離子電池?

劉彥龍：水鋰離子電池的特點是用水做電解質而不是通常的有機溶劑，而且用的是鋰金屬，這些都是很神奇的，思路很新，而且在試驗室也取得了成功，成功的關鍵還是在正負極材料上有神奇之處。水鋰離子電池在低成本、大容量等方面有大量的工作要做，離產業(yè)化還有很長的時間，因為產業(yè)化不但涉及到成本，還要成熟的制備工藝與體系?？茖W發(fā)明從試驗室到產業(yè)化的過程并非一蹴而就，仍有很多問題要處理。

遼寧日報：目前已經產業(yè)化的動力鋰離子電池類型緊要有錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰，他們各有什么優(yōu)點，哪種最有前景?

劉彥龍：3種電池應當說各有特點，錳酸鋰動力鋰離子電池具有較高的氧化還原熱穩(wěn)定性，三元電池是鎳、鈷、錳3種材料組成，其具有較高的充放電循環(huán)性能，價格較高;磷酸鐵鋰離子電池性價比較高、安全性能更好，至于將來動力鋰離子電池的發(fā)展走向還是要看市場發(fā)展需求。今朝日本、韓國動力鋰離子電池以錳酸鋰為主，混合三元一起使用既保證了安全性，又提升了能量密度。我國目前大規(guī)模加工的緊要是磷酸鐵鋰離子電池，倘若在三元及錳酸鋰離子電池的技術上取得進一步沖破，可以逐步向三元及錳酸鋰離子電池為主導的鋰電產業(yè)邁進。

遼寧日報：據了解，我國已經是世界鋰離子電池的加工大國，您對我國的鋰離子電池加工發(fā)展態(tài)勢及市場競爭有何提議?

劉彥龍：鋰離子電池市場基本呈現我國、日本、韓國三分天下的格局，我國是鋰離子電池加工和出口大國，但還不是鋰離子電池強國，與日、韓比還有差距。預計從2015年開始，電動汽車市場將快速上升，到2020年電動汽車用電池市場將達到400億美元。所以說，僅就動力鋰離子電池市場而言將來需求就十分巨大。這要在國家政策和財力支持下，鋰離子電池公司增強技術創(chuàng)新，掌握核心技術，做強做大自主品牌，積極開發(fā)國內國際市場，贏得全球高端市場，使我國早日成為世界鋰離子電池強國。