现在电池技术的最大短板是什么?
首先纠正一个概念,“锂电”是我们一般说的“锂离子电池”的简称,而有些人说的“铁电”,其实是使用磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池,它是“锂电”的一种。笔者今天在某科技园看到了锂离子电池的组装平台和过程:①主要材料:正极和负极材料②工序:30道的工序。锂电池的容量、循环寿命、安全性与电池材料(主要是正极,负极要保证与正极相匹配)和工艺直接相关,正极材料起决定性作用(工艺对性能提升很有限)。
组装锂离子电池的废弃物几乎无污染
科技园的工作人员解释称,废弃物主要包括以下几个方面:①废气:烘烤产生的有机溶剂(90%以上)可回收利用;②废液:设备清洁用水(少量);③固体废弃物:极片、电池由专门厂家回收再利用。
特斯拉使用的松下 18650 锂电池,以 NCA 为正极,并且设计了复杂的电池管理系统,从而尽可能保证和提高了电池工作的高效性与安全性。至于是否绝对的安全,这个无法回答,你如果想说自燃,我还想说汽油车夏天也自燃呢。
对于纯电动汽车(不考虑插电混动以及纯混,人家可以靠汽油开挂),我们最最纠结的是什么?里程焦虑,就是开不远,因为电池的能存储的能量密度太低,车用电池成组后现在一般也就 100~150Wh/kg 的能量密度,汽油的这个数值大概是 10000……所以哪怕你像乌龟一样背一车电池都不见得解决问题。大家天天吐槽电动汽车天天充电跑不远半路没电了怎么办,都是能量密度太低给害的。
现在电池技术的最大短板,就是能量密度太低,落后于摩尔定律无穷远……别扯那些锂空什么的,即使它们能量密度也不够高,关键是离实用还远……
所以至于为什么不采用磷酸铁锂电池,我想说,主要原因,应该是容量(Capacity 单位是 Ah),以及能量(Energy,即容量的 Ah 乘以电压,得到 Wh)偏低(磷酸铁锂容量比三元低一点,电压还低,只有 3.4V,所以乘出来的能量就更低了)。
实际的汽车用电池组都是串并联组合出来的,需要用串联来提高电压,此时,单节单池的电压以及不同电池之间的容量一致性显得非常重要,光说容量低是不严谨的。
本人的工作就是在国内某研究所做磷酸铁锂的某升级产品的研发,还同时乱看一些其它材料,锂电池和电动汽车的东西,所以在这里答一下。