电池该换了？新型电池陆续问世，下半场竞赛正式打响

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新型纳米硅锂电池，15分钟充满一辆公交车

近日，一款新型电池的出现，受到了行业的强烈关注——新型纳米硅锂电池。其创造者是有中国锂电产业奠基人之称的陈立泉院士和他带领的团队。

据起点锂电大数据了解，中科院物理所从1996年开始研究纳米硅，历经21年，终于在2017年做出了第一条硅负极材料生产线。

截至目前，生产锂离子电池硅负极材料的工厂年产量能达到2000吨。

而为什么会选用硅材料作为锂离子电池的负极材料呢？是因为硅作为一种元素，在自然界中是十分广泛存在的，具有丰富的储量和低廉的价格这些特点，十分适合量产。而将硅运用到负极材料中并不是一件容易的事情，是科学家们经过几千次的实验，从失败中总结经验，最后才研究出来的。

具相关数据显示，纳米硅对于锂电池具有超高的吸收率，因此能够大幅的提升电池的容量。经测试，纳米硅锂电池的容量相当于普通石墨锂电池的五倍！且运用在电动公交车上，能使电动公交车的续航里程翻倍。值得一提的是，使用新型纳米硅锂电池的公交车，在15分钟内便可充满电。这一项产品的问世，对于公交车未来的运行及充电大有助力，同时为全国电动化做出了很大的推进作用。

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新型柔性电池，电池能量密度翻10倍

在国内加速电池研发速度的同时，国外的研究人员也并未放缓研究步伐。

起点锂电大数据据悉，不久前，加州大学圣地亚哥分校（UCSD）和加州电池制造商ZPower的科研团队宣布，其研发了一种可充电的柔性氧化银锌电池，并称这种新型电池的单位面积能量密度是目前最先进技术生产的锂电池的5-10倍，是普通锂电池的10倍。

研发人员表示，由于此种电池的电阻相较于市面上其他柔性电池要低得多。而在室温条件下，它的单位面积容量为每平方厘米50Ah，这是普通锂离子电池单位面积容量的10到20倍。因此，整体来说，它可以为设备提供的电量则是普通锂离子电池的至少10倍。

除了拥有超普通锂离子电池10倍的电池能量密度，这种电池还有一大亮点。不同于其他柔性电池制造上的严苛要求，它并不需要在无菌环境下制造，只需要创造出一个真空的环境，其就能在正常的实验室条件下进行丝网印刷。

而研发人员又透露，经过他们不断地测试电池的溶剂和黏合剂，找到了一种油墨配方。通过使用这种配方，能够在几秒钟内便将电池打印出来。而打印完成的电池只需要干燥几分钟便可以投入使用，这一技术的研发对于未来新型柔性银锌电池的量产有着至关重要的作用。

而柔性电池最大的特点就是其柔软性可可恢复性，因此电池可以用任何形式打印出来。有了这一特点，未来锂电设备将不会再因为电池形状而去迁就设计了。

有着低廉制造价格的新型柔性电池一旦量产，必定会成为消费类电子产品电源生产商的一大竞争对手。相信此时，消费类电子产品普通电源生产商已经感受到了不小的压力。

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固态电池抢占市场，提高续航里程80%

12月8日，Quantum Scape公布的一条数据震惊了行业的内外。据起点锂电大数据了解到，其公司称他们最新生产的固态电池能够将电动汽车的续航里程提高80%，且能在15分钟内充满80%的电量。这个充电速度相较于普通锂离子电池来说，缩短了将近半个小时的时间，且使用寿命长达12年。那么为什么能做到如此强大的效果呢？

其原因有二，一是此种固态电池去除了负极材料——石墨和硅的主体材料。这种做法带来的好处除了能够提高电池的体积能量密度和质量能量密度，还能消除锂离子在负极主体材料中的扩散，从而加快了充电的速度。

同样的，去除了负极材料得使用，也能降低生产的成本，这对于电池量产成本的降低来说有着重要的意义。

二是使用陶瓷制成的固态分离器（Solid-State Separator）代替液态有机电解质和多孔隔膜，这也是固态电池名称的来源。

而使用固态电解质能够大大的提高电池的安全性。这是因为固态分离器本身是陶瓷材质，具有不可燃的特质。其还能为电池内部的各部件充当屏障，防止电池短路。

众所周知，电池一旦短路便会有起火爆炸的危险，这一安全问题如今也是电池制造商的一大难题。

经了解，Quantum Scape成立于2012年，相关数据显示，今年11月份，Quantum Scape公司借壳上市。而在其上市之前，大众汽车为其投资了3.8亿美元，又有比尔·盖茨、Breakthrough Energy Ventures、KPCB等科技投资者为其投资。还与大众汽车合资建立了生产厂。

据相关机构预测，全国固态锂电池的需求量再2020年、2025年、2030年分别有望达到1.7GWh、44.2GWh、494.9GWh，2030年全球固态电池市场空间有望达到1500亿元以上。

而起点锂电大数据了解到，不止Quantum Scape这一家公司在研究固态电池，我国的锂电头部企业和新能源车企也正在参与固态电池的研发工作，例如宁德时代、国轩高科、赣锋锂业这些锂电企业，又如比亚迪、蔚来、北汽集团这些新能源车企。

总结 

近年来，电池安全及充电问题一直是新能源行业的重头戏，国内外的生产商为了适应快速发展的行业，正在使出浑身解数加快研发的脚步。而这一现象的出现对于我国的电动化和新能源汽车的全面推广使用，也有着十分巨大的作用。对于推动行业的发展，和新能源车的不断更新换代，电池技术的创新研发有着至关重要的作用。只有不断地生产出安全高效的电池，才能使企业与行业历久弥新，可持续发展。

作者：龚婧雯