[摘要]古语有云：兵马未动粮草先行。同样的，作为动力系统，电池也一直是电动汽车的重要命脉，它的技术变革是电动汽车的发展过程中必不可少的助推力量。
【电动汽车网综合报道】 古语有云：兵马未动粮草先行。同样的，作为动力系统，电池也一直是电动汽车的重要命脉，它的技术变革是电动汽车的发展过程中必不可少的助推力量。
恩维亚电池公司的联合创始人迈克尔?辛库拉(Michael Sinkula)认为，从1995年起电池存储能量一直没有发生特别显著的变化，直至2007年电池存储的能量才翻了一番。而时至今日，电池的能量增加都没有超过30%。
是什么原因制约着电池技术的发展？
其实，电池的性能之所以是在2007年左右发生有了质的突破，是由锂离子电池逐渐商用，慢慢在各个领域开始替代其他电池而导致的。如今八年过去了，锂离子电池的发展可以说是陷入了瓶颈。大多数能够商用的技术突破都是延长锂电池寿命，降低电池造价，而在电池储能方面的进步并不多。“电量焦虑”也成为越来越普遍的现象。
事实上国内外的许多科学家都早已选择从基础材料着手，想要找到更加优越的选择。但在这些新材料中，很少有能够实际应用于商业的。近期，国内外电池的方面也有不少取得新突破的消息，在此小编就简要介绍一下近期的几项新技术，大家来评判一下它们是否靠谱。
锂空气电池
本月初，根据发表在美国《科学》周刊上的一篇论文显示，剑桥的科研团队已经攻克了锂空气电池的技术难关。此前的锂空气电池会出现性能迅速衰退的现象，而剑桥团队解决的正是这一不稳定的问题，让该电池在的能源使用效率接近90%。
锂空气电池的基本化学原理十分简单。放电时，从负极出发的锂离子在正极与空气中的氧气反应，产生一种叫过氧化锂的固体产物，填充于碳电极的孔隙中。充电时，化学过程逆转，过氧化锂被分解释放氧气。
据悉，该实验室产品充一次电就能从剑桥大学一路开到650公里以外的爱丁堡，而电池的价格和重量都仅为锂电池的1/5。
虽然在实验室里的表现非常优秀，然而据科研人员称，这款电池真正能够商用还至少需要十年的时间，短期内电动汽车无法享受这项技术带来的技术变革。
石墨烯电池
12月18日，世界顶级学术期刊《科学》发表了中科院上海硅酸盐研究所研制出一种新型石墨烯材料的重要研究成果。
据中科院上海硅酸盐所透露，该所科学家已研制的高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯，它具有极佳的电化学储能特性，可用作电动车的“超强电池”：充电只需7秒钟，即可续航35公里。
作为一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，石墨烯可以说是目前世界上最薄也是最坚硬的材料，具有超薄、超轻、超高强度、超强导电性、优异的室温导热和透光性，结构也非常稳定。
据权威专家表示，该新型石墨烯超级电容器体积轻巧、不易燃也不易爆，可采用低成本制备，实现规模生产。因性能较铅酸、镍氢等电池有明显的竞争优势，且在快速充放方面又远远优于锂电池，因此该“超级电池”可广泛应用于现有混合电动汽车、大功率输出设备的更新换代。
然而它最大的劣势就是其高昂的价格，目前以石墨烯主要作为导电添加剂的超级电容器，在动力电池中的市场基本上为零。
锂硫电池
12月22日，南京工业大学海外人才缓冲基地称：中科院院士、南工校长黄维领衔的先进材料研究院科技创新团队与新加坡南洋理工大学物理与应用物理系教授于霆合作，在锂硫电池正极材料研发、设计及其电化学性能改进方面取得重大突破。日前，该项研究成果已在国际顶级学术期刊《自然?通讯》上发表。
在此前，锂硫电池也面临着三个无法避免的挑战：其一是硫的电导率很低，极大的降低了锂硫电池的功率密度和硫的利用率；其二，多硫化物中间体的溶解和不可逆反应导致了锂硫电池的容量衰减；最后，硫在嵌锂和脱锂过程中引起的较大的体积变化会破坏硫电极结构的完整性，并导致容量衰减。
而科研人员此次在锂硫电池的关键部位“硫—碳黑复合物”上包裹了一层超薄的过渡金属氢氧化物材料，单层厚度约7纳米。该超薄材料可与锂离子发生不可逆反应，生成的物质可起到电极保护层的作用，巧妙地克服了传统锂硫电池电极因多硫化物溶解所造成的低充放电效率、短循环周期等诸多问题。
于霆教授介绍，就世界范围来看，这是首次采用超薄过渡金属氢氧化物材料，对硫—碳黑复合物纳米单元进行微包覆处理，设计并制备了具有长寿命、高库伦效率的正极材料。据悉，经新技术改良后的锂硫电池使用周期可提高至800次。
三元材料电池
三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池，锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点，具有容量高、成本低、安全性好等优异特性，其在小型锂电中逐步占据一定的市场份额，并在动力锂电领域具有良好的发展前景。
相对于以上三者在实验室中表现优越的电池新技术来说，三元电池才是目前唯一能够商用的技术。特斯拉最早将三元电池应用在电动汽车上，从而使得Model S续航里程能够达到486公里，电池容量达到85kWh。
从全球范围来看，各方对三元材料的研发生产都在不断推进。在这个过程中，材料性能大幅提升，应用领域也一再拓展。日、韩企业是三元材料电池研发的佼佼者。国内三元材料生产从2005年左右起步，目前也已出现了十多家规模企业。
事实上，在近几年里电池行业也不乏技术新突破。但在实验室内表现良好的产品，很少能够真正被商业使用。
较为著名的一个例子是美国加州的电池公司Envia Systems。此前它曾宣称自己利用组合富锂锰基层状固溶体正极和Si/C复合负极电极材料，创造出了400Wh/Kg的惊人的锂离子电池能量密度。
通用公司因此迅速投资，与Envia在电动汽车业务上进行合作。但实际的使用显示，Envia所宣称的400Wh/Kg的能量密度只有在前三周可以达到，在随后循环里能量密度急剧下降，循环400周以后其能量密度只有初始的55%。如此差的电池循环性，根本无法达到Volt电动汽车的使用要求。
经历了数次从高度兴奋到期待落空的教训，新能源车企对所谓的“突破性”电池往往抱以观望的态度。新的技术无论在实验室中表现出多高的优越性，都还要等待长期的测试调整才能让人信服。
完美的数据无法落地到实际，这也正是电池发展迟迟没有跟上科技发展步伐的重要原因。
（责任编辑：刘国伟 ）
