鉅大LARGE | 點擊量：1608次 | 2021年04月06日
三元鋰、磷酸鐵鋰和鈦酸鋰離子電池究竟價值何在？
商品價值，從字面上的意義而言，是指一件商品客體與與之相關(guān)的主體之間的需求的滿足程度評價。馬克思在《資本論》中將這個概念加以深化討論，他認為商品價值是指凝結(jié)在商品中無差別的人類勞動，其在本質(zhì)上體現(xiàn)為生產(chǎn)者之間一定的社會關(guān)系。
縱觀人類歷史，我們已經(jīng)經(jīng)歷了兩次波瀾壯闊的工業(yè)革命，第一次的推動力表面是蒸汽機，實質(zhì)是煤炭；第二次的推動力表面是電力，實質(zhì)是石油。從木柴到煤炭再到石油，人類的歷史被化石能源改變，人類的未來則系于可再生能源。
杰里米里夫金在《第三次工業(yè)革命》中提出，第三次工業(yè)革命就是能源互聯(lián)網(wǎng)與再生性能源結(jié)合導(dǎo)致人類生出現(xiàn)活、社會經(jīng)濟的重大變革。第三次工業(yè)革命已經(jīng)開始，而且迫在眉睫。它有五大支柱：一、向不可再生能源轉(zhuǎn)型；二、將每一大洲的建筑轉(zhuǎn)化為微型發(fā)電廠，以便就地收集可再生能源；三、在每一棟建筑物以及基礎(chǔ)設(shè)施中使用氫和其他存儲技術(shù)，以存儲間歇式能源；四、利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將每大洲的電力網(wǎng)轉(zhuǎn)化為能源共享網(wǎng)絡(luò)，調(diào)劑余缺，合理配置使用；五、運輸工具轉(zhuǎn)向插電式以及燃料動力電池動力車，所需電源來自上述電網(wǎng)。
能源存儲技術(shù)在杰里米里夫金對第三次工業(yè)革命的設(shè)想中起著關(guān)鍵用途。
能源存儲技術(shù)發(fā)展至今，針對不同的領(lǐng)域、不同的需求，人們已提出和開發(fā)了多種儲能技術(shù)來滿足應(yīng)用。全球儲能技術(shù)重要有物理儲能、化學(xué)儲能（如鈉硫電池、全釩液流電池、鉛酸電池、鋰離子電池、超級電容器等）、電磁儲能和相變儲能等幾類。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
相比較而言，鋰離子電池儲能則是目前儲能產(chǎn)品開發(fā)中最可行的技術(shù)路線。鋰離子電池具有能量密度大、自放電小、沒有記憶效應(yīng)、工作溫度范圍寬、可快速充放電、使用壽命長、沒有環(huán)境污染等優(yōu)點，被稱為綠色電池。當下，在特斯拉、比亞迪、銀隆等公司推動下，鋰離子電池成為儲能主流電池技術(shù)的趨勢越來越明顯。
目前，在新能源領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的鋰離子電池重要有三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池和鈦酸鋰離子電池。
三元鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展較先進的是韓國、日本和我國。由于三元鋰離子電池能力密度高，續(xù)航里程相對較長，目前在乘用車領(lǐng)域的應(yīng)用成績斐然。但其在安全性、耐高溫性、壽命等方面存在不足，2016年工信部曾一度暫停三元鋰離子電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄，又于2017年起正式解禁三元鋰離子電池客車使用，但要滿足《電動客車安全技術(shù)條件》。
目前在磷酸鐵鋰領(lǐng)域掌握較為成熟的量產(chǎn)技術(shù)的國家重要有美國、加拿大和我國。相比三元鋰離子電池，磷酸鐵鋰離子電池由于安全性能穩(wěn)定、高溫性能好、重量輕等優(yōu)勢，目前廣泛應(yīng)用于純電動客車。但其在低溫性能、正極材料振實密度等方面存在不足，在工作效率方面不具備優(yōu)勢。
另外還有一種當下備受市場關(guān)注的電池鈦酸鋰離子電池。目前具備鈦酸鋰材料并達成動力和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的公司只有兩家，日本東芝和我國銀隆。鈦酸鋰離子電池是鋰電中壽命最長、安全性最高的電池，并且可以實現(xiàn)6分鐘快充放、-50℃-60℃耐寬溫。論生命周期，普通鋰離子電池約為1000-2000次循環(huán)，鈦酸鋰則是3萬次循環(huán)，是前者的15倍。但是這種材料的電池有一種天然的缺憾：能量密度偏低，制約了其續(xù)航里程，可鈦酸鋰快速充電的特性又很好地彌補了其續(xù)航里程不夠的短板，目前在商用車市場備受青睞。
隨著生態(tài)環(huán)境和氣候變化形勢日益嚴峻，以優(yōu)先發(fā)展可再生能源為特點的能源革命已成為必然趨勢。一個難以忽視的現(xiàn)實是，無論何種技術(shù)，目前新能源尚無法完全替代傳統(tǒng)化石能源。新能源技術(shù)的革新還要社會、行業(yè)和公司去推動，業(yè)界應(yīng)以發(fā)展的眼光看待任何一個新出現(xiàn)的技術(shù)。每種技術(shù)的優(yōu)勢差異必然存在與其相對應(yīng)的市場，市場才是技術(shù)真正的試金石。
隨著鈦酸鋰產(chǎn)業(yè)化進程的推進，成本的整體下降，還有能量密度的提高，鈦酸鋰在機場擺渡車、城市公交車、城市物流車等市場具備顯著優(yōu)勢。
除了上述三元鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰之外，未來儲能技術(shù)還將進一步實現(xiàn)多元化，如即將市場化的燃料動力電池，都將為用戶供應(yīng)更多的選擇。
看起來并不完美的鋰離子電池到底價值何在，這取決于我們的眼光，是局限于眼前的表面現(xiàn)象，還是洞察長遠的實質(zhì)意義？
能源存儲技術(shù)關(guān)于能源革命的意義非凡，正是銀隆、特斯拉這些掌握全球領(lǐng)先核心技術(shù)的公司在新能源領(lǐng)域上不斷突破，為能源革命供應(yīng)了有力的支撐。鋰離子電池是一種高容量長壽命環(huán)保電池，具有諸多優(yōu)點，是目前性能最優(yōu)的二次電池產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于儲能、電動汽車、便攜式電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。但是，鋰離子電池在能量密度、功率密度、壽命、環(huán)境適應(yīng)性、安全和成本方面均有較大的改進空間。電池極片充當著電池充放電的載體用途，是整個鋰離子電池的核心，直接決定電池的電化學(xué)性能甚至安全性。因此，極片制作工藝是制造過程中的基礎(chǔ)工藝，所以關(guān)于此環(huán)節(jié)所用設(shè)備的精度、智能化水平、生產(chǎn)性能的可靠性等要求非常高[1-2]。電池極片是一種顆粒涂層組成的多孔復(fù)合材料，涂層均勻的涂敷在金屬集流體上，極片重要由四部分組成[3]：(1)活性物質(zhì)顆粒；(2)導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑混合組成相(碳膠相)；(3)孔隙，填滿電解液；（4）金屬集流體。鋰離子電池工作時電解液滲入多孔電極的孔隙中，在液-固兩相界面上進行電極反應(yīng)，電極結(jié)構(gòu)重要包括組分、孔隙結(jié)構(gòu)、各組分的分散狀態(tài)及電極厚度及其均一度、比表面積等參數(shù)。極片制造工藝一般流程為：活性物質(zhì)，粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑等混合制備成漿料，然后涂敷在銅或鋁集流體兩面，經(jīng)干燥后去除溶劑形成干燥極片，極片顆粒涂層經(jīng)過壓實致密化，再裁切或分條。
