锂电池能给新能源汽车带来哪些好处与优势
来源：宝鄂实业
2019-04-22 10:19
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阻碍新能源汽车推广最大的障碍就是续航不足，锂电池的储能能力是有极限的，现在锂电池车的重量已经非常重了，但还是满足不了续航的要求，为什么丰田、奔驰、通用这些企业不是最早推出锂电池车的公司那？因为它们知道锂电池车是一个不成熟的过渡方案，最终版本的新能源汽车，续航能力一定是不低于燃油车的，这些年丰田一直在致力于研究氢燃料电池车，最大的难题就是氢气不易被生产和储存，就在不久前，燃料电池技术迎来了一个重磅新闻。
提到吉野彰研发的锂离子电池，我们就不得不提另外一位重量级人物——Goodenough，早期的锂离子电池，以及目前大多数的3C类锂离子电池采用的正极材料都是一种叫做钴酸锂（LiCoO2）的材料，而这种材料正是Goodenough老爷子一手打造。当时Goodenough正在英国牛津大学对LiCoO2材料进行研究，该材料的理论容量为274mAh/g，但并不是所有的Li+池都能够可逆的脱出，过多的Li+脱出会导致材料的层状结构坍塌，而Goodenough经过努力最终实现了超过半数Li+可逆脱出，从而使得LiCoO2的可逆容量达到140mAh/g以上，正是这一成果为索尼推出首款商业锂离子电池奠定了基础。
据外媒的消息，瑞士的科学家最近研发了首个基于甲酸的燃料电池，这个电池的结构分为两部分，第一部分负责用钌基催化剂，将甲酸分解为氢气，第二部分则和普通的燃料电池相同，用氢气产生电力，理论情况下1升甲酸可以产生590升氢气，燃料电池的瓶颈瞬间解决。
但是硬碳材料并不是最佳的负极材料选择，首先硬碳材料的密度比较小（晶体的层间距大），并且在首次充放电过程中还面存在严重的不可逆容量的损失，这会在消耗大量的Li+，从而影响锂离子电池能量密度的提升。同时我们对比石墨材料和硬碳材料的充放电曲线可以发现，石墨材料的容量大部分都在一个平台上，而硬碳材料有很大的一部分容量都集中倾斜的曲线上，这对于提升锂离子电池的能量密度是非常不利的。
甲酸相对于氢气要容易生产和储存，而且中国具有生产甲酸的最大优势。中国的锂资源是不丰富的，石油资源也是不丰富的，但是中国煤炭资源是全世界最多的，煤炭被认为是一种不清洁的能源，相对于石油在化工上的用途也比较单一，但是煤炭恰恰是生产甲酸最经济的原料，目前以煤炭为基础的“一碳化学”主要生产的就是甲酸，中国在新能源领域可能从一个没有什么资源优势的国家瞬间变成一个资源最强国。
纵观锂离子电池的整个历史，锂离子电池的诞生源于金属Li负极的不安全，经过二十多年的发展，负极材料经历了石墨-硬碳-石墨-Si材料的变迁，最终因为对高能量密度的需求，我们又转回了金属Li负极，然而我们并不是回到了原点，而是我们找到了更好的解决方案——全固态电池。正极材料的发展历程与负极并不相同，虽然经过几代材料的变迁LCO材料并未完全淘汰，但是在成本、安全性的压力下，锂离子电池的正极材料也在逐渐转向了LFP和Ni基材料两大类。高温性能好：磷酸铁锂电池包热峰值可达350℃-500℃，工作温度范围宽广-20C--75C。
使用寿命长：磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电5小时率使用，可达到2000次。
容量大。磷酸铁锂电池包同等体积下比碳酸电池的蓄电量要高出2～3倍。
体积小重量轻：同等规格容量的磷酸铁锂电池包的体积是铅酸电池体积的2/3，重量是铅酸电池的1/3，重量更轻。
安全环保：磷酸铁锂电池包已经过严格的安全测试，即使在剧烈的碰撞中也不会产生爆炸;不含任何重金属与稀有金属，无毒，无论在生产及使用中均无污染。
无记忆效应：锂电池包论出于什么状态，可随冲随用，无需先放完全再充电。
快速充电：使用专用充电器，1.5C充电40分钟即可以使电池充满。
