□ 胡立彪

最近，有兩個(gè)動(dòng)力電池方面的消息引起業(yè)內(nèi)關(guān)注。

一個(gè)是寧德時(shí)代發(fā)布其第三代CTP（Cell To Pack）技術(shù)，宣稱名為“麒麟電池”的新產(chǎn)品將于2023年量產(chǎn)。有報(bào)道稱，這款電池“系統(tǒng)集成度創(chuàng)全球新高”，也有人認(rèn)為它是“新能源汽車的終極解決方案”。

另一個(gè)是日本企業(yè)Eamex宣稱開發(fā)出一款高容量的電容器，如果用于純電動(dòng)汽車可大大縮短充電時(shí)間，“最快1分鐘即可完成充電”。

CTP技術(shù)最大的吸睛點(diǎn)，是具有高超的能效比。寧德時(shí)代官方資料顯示，跟以往全部用電池包的汽車技術(shù)不同，這款電池采用底盤封裝、一體化車架等技術(shù)，最大限度地利用空間，提升了電池密度，進(jìn)而“產(chǎn)生超乎尋常的能效比”。體現(xiàn)在數(shù)據(jù)上，這款電池體積利用率達(dá)72%，能量密度達(dá)255Wh/kg，實(shí)現(xiàn)整車?yán)m(xù)航1000公里，并可支持5分鐘快速熱啟動(dòng)及10分鐘完成80%電量快充。

對(duì)于寧德時(shí)代這項(xiàng)新技術(shù)，有不少人表示贊賞和支持，如理想汽車創(chuàng)始人李想直言期待新電池出現(xiàn)，在微博上發(fā)表“明年見”的評(píng)論。但也有人潑冷水，認(rèn)為寧德時(shí)代的CTP技術(shù)并非什么創(chuàng)新技術(shù)，特斯拉、比亞迪等車企早就在這方面進(jìn)行了先行研發(fā)和實(shí)踐。而且，與先行者一樣，寧德時(shí)代的CTP技術(shù)同樣面臨一些無法從根本上解決的缺陷問題。比如，電池與底盤、車架等一體化設(shè)計(jì)雖可提升空間利用率，但這樣做的代價(jià)是電池不可拆換，同時(shí)也意味著維修成本高昂。更有人指出，這項(xiàng)所謂新技術(shù)只是做了電池包物理層面的革新，通過把電池放入車架增加電池?cái)?shù)量以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)續(xù)航，而電池還是原來的液態(tài)電池，沒有觸及半固態(tài)化或固態(tài)化電池那種化學(xué)層面。

在一些業(yè)內(nèi)人士看來，實(shí)現(xiàn)電池化學(xué)層面的變革，在未來幾年內(nèi)希望不大。鋰離子電池從1991年首次商業(yè)化到現(xiàn)在已經(jīng)走過31年歷程，其間各行業(yè)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，但電池方面的技術(shù)突破卻少之又少。之所以如此，是因?yàn)閺脑砩现v，無論是鋰電池還是鎳氫電池，都是利用化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化。在電池體積一定的前提下，化學(xué)反應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化存在極限，而目前人類的電池技術(shù)已經(jīng)快接近電池的儲(chǔ)能極限。多年來的電池技術(shù)改進(jìn)，其實(shí)都是在電極材料上做文章，比如當(dāng)下常聽到的石墨烯電池，實(shí)質(zhì)上仍是鋰電池，使用石墨烯材料的確可以提升充電速度和充放電效率，但對(duì)電池能量密度的改善效果有限。

受“極限論”影響，近些年電池研究開始向固態(tài)電池轉(zhuǎn)向。固態(tài)鋰電池技術(shù)采用鋰、鈉制成的玻璃態(tài)化合物（主要有有機(jī)材料和無機(jī)陶瓷材料兩個(gè)體系）為傳導(dǎo)物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。業(yè)界普遍認(rèn)為，全固態(tài)電池技術(shù)是電池小型化、薄膜化的必經(jīng)之路。不過，目前雖然已有許多科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)在固態(tài)電池領(lǐng)域發(fā)力，但成果了了，可商業(yè)化的成熟技術(shù)尚未出現(xiàn)。

在這一背景下，Eamex宣布開發(fā)出高容量電容器，就會(huì)讓人眼前一亮——這或許是一個(gè)新方向。該公司稱，電容器的工作原理與基于化學(xué)反應(yīng)的傳統(tǒng)電池不同，它是將電子吸附在電極表面來儲(chǔ)存電，具有充放電快速、不容易劣化的優(yōu)點(diǎn)。此次開發(fā)的電容器將鋰離子電池的正極更換成具有特殊導(dǎo)電性的高分子化合物聚苯胺，試制品1到3分鐘即可完成充電，可反復(fù)充放電3萬次以上。此外，由于材料不使用稀有金屬鎳和鈷，也可以輕松實(shí)現(xiàn)用于控制安全的電路，其制造成本降低一半。

當(dāng)然，也有人對(duì)這款高容量電容器提出質(zhì)疑：充電速度快、充放電次數(shù)多的確是其優(yōu)勢(shì)，但基于庫(kù)侖定律，電容器有一個(gè)天然短板——儲(chǔ)能密度低，即使使用極高強(qiáng)度的材料，也難以提升電容器的儲(chǔ)能密度。簡(jiǎn)單說，就是電容器容量越大體積越大。這樣一來，這條路似乎又回到了鋰電池的“絕徑”上。

有人說，材料科學(xué)是一種“上帝的科學(xué)”，它是可遇不可求的。想要在電池技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，只能不斷地尋找新材料，不斷地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。不要期待短時(shí)間內(nèi)有多么大的突破，也不要輕易相信那些號(hào)稱“突破”的說法。但這并不是要人悲觀，而是教人沉靜下來做事，只要踏踏實(shí)實(shí)、一步一個(gè)腳印地搞研發(fā)，總能找到方向，取得進(jìn)步。

《中國(guó)質(zhì)量報(bào)》【車國(guó)春秋】