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“锂”响未来
        ——梁奇博士讲述锂电的发展
      锂离子电池因其具有的良好性能比，已成为目前应用*广泛的二次电池，应用范围遍及电子产品、信息、能源、交通和**国防。世界锂离子电池产业在经历了2001年的疲软后，重新呈现出快速增长的势头，全球销售额在2003年接近40亿美元，而中国也在同年实现了近262亿只的电池总产量，约占全球电池总产量的一半以上，已成为名副其实的电池制造大国。2006年中国大陆的锂充电电池产量为9亿5000万个。2007年预计将达到10亿个，比上年增加11％。目前，中国在锂离子聚合物和动力电池的产业化方面，都已走在了世界的前列。
      那么锂离子电池的发展究竟经历了怎样的过程，我国的锂离子电池又是怎样的一个现状以及今后的发展走势？下面让我们跟随梁奇博士一起走进锂电池的产业化发展进程。
      锂离子电池的发展阶段可以简单的分为准备、提升和拓展三个阶段。
      材料的开发和准备是**阶段。在锂电池商业化生产前，研究者对于电池材料的开发做了非常多的研究，直到20世纪90年代初，索尼公司首先把锂电池推向市场，其中负极使用碳材料，使电池的**性得到了大幅度的提升，并为终端客户的所接受。这是一项具有历史开拓性的工作，拉开了锂电池规模化发展的序幕。
      随后的锂电池性能的不断改进和提升可以归入锂电池发展的**阶段，经过7－8年的发展，主要针对移动通讯的锂电池性能提升迅速，并**取代氢镍电池占据了**的统治地位。1991年商业化的锂电池得到了通讯市场的初步认可，随后经历了一段市场检验后，部分初始的性能已经不能很好地满足市场需求，于是业内展开了以提升锂电池性能为目地的全方位的材料开发、工艺开发和生产。
      如果说**阶段的锂电池更多地应用于通讯类产品上，那么目前则向消费类电子产品、储备电源、小型电动工具、电动车上拓展。所以接下来的第三个阶段，应属于向应用领域拓展的阶段。这个阶段实际上就是锂电池走向细分的市场，下游客户的需求与相配合的锂电池进行着不断的磨合。同时锂电池与其它能源（太阳能、燃料电池、风能、超电容等）的复合使用也呈现出强劲的势头。
      小型化容量型电池成发展方向，正极材料的选择是提高电池**性的前提
      电池的发展是依靠材料的进步来推动的，想要达到性能上较大的突破，都是以材料为前提的，锂电池也不例外。锂电池中影响其性能的材料主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜等，从一定的意义上来讲，这些与锂电池的发展有着密切的关系。
      从锂电池性能的角度看，其发展的一个方向为容量型的，另一个方向为功率型。顾名思义，前者强调电池要具有高的容量；后者强调电池要具备承受较高的充放电电流，释放大功率的能力。锂电池商品化以来，发展的方向主要是小型化容量型电池，提供给有较高的体积比容量要求的便携型器件使用，这样的锂电池一般以钴酸锂材料为正极。伴随容量型电池应用领域的拓宽，电池体积的不断加大也要求人们选择相对**的正极材料，如镍钴锰三元系材料、锰系材料、铁系材料。而功率型电池从它的正极材料来看，以性能改进过的锰系材料和铁系材料为主，满足其大电流的承载能力。这类锂电池主要以电动工具为主要应用对象。在近年市场需求的驱动和金属原材料全球性价格上涨的压迫下，锰系材料和铁系材料在上述两个发展方向都已崭露头角。
      相比较而言，磷酸铁锂正极材料配合以相应的调整，既可以做到高容量电池又可以做到高功率电池，在成本、**等方面都彰显出独特的优势。相对不足的地主是，与钴酸锂相比体积比能量要低，同时电压平台低一些。但是我们可以将其应用于对体积不敏感的领域，通过串联来实现应用电压的要求。钴、镍材料面临资源紧缺，而铁系材料的发展空间要相对广阔很多。目前在国内，磷酸铁锂材料性能的稳定性要薄弱一些，希望国内容的材料制造商可以实现批量生产、材料性能稳定。就磷酸铁锂电池的应用于来看，范围十分广泛，如灯具类产品要求电流小、电压也较低（满足LED发光的要求）。另外如备用电源、电动工具、电动自行车、电动汽车（EV、HEV）等应用都能派上用场。对于磷酸锂材料，另外值得关注的是知识产权的归属问题，国际上还存在较大争议，大家也在拭目以待。
      此外，国际范围内有很多其他新材料（负极、电解液和隔膜等）的发展，使得人们对锂电池性能的进一步提升寄予厚望。如硬碳材料的高倍率性能很值得关注。与锂离子电池逐步走向细分市场相类似，电池材料又要走向细分，以满足电池细分场的要求。
      目前我国国内对锂电池相关材料的开发，主要来自高校和科学院所的研究以及企业的开发。高校和科学院所的研究偏于基础，借助它本身的科研平台，可以做非常多的尝试，设备、人才也很齐全。开发的内容也很**，包括正、负极材料，隔膜、电解液、壳体、辅助的铜箔、铝箔等等。以隔膜以例，目前还没有国产化，大家对隔膜的开发寄予很大的希望，希望国产隔膜的问世能为中国锂电行业继续降低成本做出贡献，使中国锂电池更具竞争力。
      企业的开发更多的参照于市场需求，以应用型开发为主。许多开发方向，科学院所单独做起来会有困难，如果企业和科学院所之间能形成一种很好的协作，开发的广度和深度就更不同了。目前国家也有一些相应的政策鼓励这方面的开发，对于绿色能源的资金支持，力度也非常大。目前国内真正拥有的自主知识产权的东西还是略少，我们暂时还处于一种学习或者跟着海外走的状态，具有原创性的知识产权很小，这是参与国际竞争的法宝之一，我们必须逐步跟上来。
      突破技术难关，提高产品竞争力，缩小与国际企业的差距
      近几年的中国锂电已经稳定的占据约1/3的市场份额，如东南亚、欧洲、非洲、澳洲都有一定的市场，让我们的竞争对手不可小觑。也可以说，在一定的市场层面，我们可以提供相应的相对高性价比的产品。同时，我们必须客观的看到，价格仍是我们取得市场的*重要的因素，但一致性、可靠性以及相关的服务使我们产品的竞争力还相对薄弱。
      中国锂电池与日本相比还有一段较大的距离，这种差距不仅体现在技术上，而且相应的自动化程度、生产管理水平也存在差距。目前，中国锂电池面临一次转型，如何由原来的劳动密集型模式，逐步向半自动化模式或全自动发展，满足**市场的需求的同时，又要保持成本优势。所以大家越来越关注设备的开发，因为使用原本国产的生产工艺达不到产品的一致性，必须要有一个有效策略来应付，缩短与海外的差距。
      同时，“成本”与“**”是限制锂电池更广泛应用的*主要的因素，尤其是电动力车锂电池，想做好锂电的人每天都在为之做出努力。成本和安生问题与生产中的“人―机―料―法―环”各个方面是息息相关的。对于中国锂电而言：材料国产化，同时明确以品质成本用为贯穿生产制造的准绳，控制好全流程。对安生性而言，没有什么绝招，同样要落实在材料开发与选择、产品设计、生产制造的每一个具体的环节，其中的近年内新材料的发展有希望给业界一份惊喜，如铁系材料、特殊处理后的隔膜、离子液体等。
      发展新型锂电池是时代的需要
      目前大家所讲的聚合物锂电池有胶态软包和液态软包两种，笼统的讲聚合物锂电池更多体现的是轻巧、相对**的性质，更多地使用在数码类产品中。针对不同的应用，聚合物电池也有更细分的趋势，例如用于笔记本电脑的、用于航模和电动工具的、用于电动自行车的。从锂电的综合性能考虑，要把聚合物电池做，一定要做成真正意义上聚合物锂电池，还有相当多的工作要做。
      高功率锂离子电池潜在的市场非常大，应用的代表就是电动工具，从镍氢电池到氢镍电池都急需高功率锂电池的替代，高功率电池应列为重点发展的对象，抓住这个市场是十分重要的，而且这一市场需求非常大，不是几家制造商就可以满足的。
      综合锂电池的发展历程与现状，可以预言锂电池至少还将有30年以上的高速发展时期。
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