锂离子电池到底价值何在

新华社 综合报道

商品价值,从字面上的意义而言,是指一件商品客体与与之相关的主体之间的需求的满足程度评价。马克思在《资本论》中将这个概念加以深化讨论,他认为商品价值是指凝结在商品中无差别的人类劳动,其在本质上体现为生产者之间一定的社会关系。

纵观人类历史,我们已经经历了两次波澜壮阔的工业革命,第一次的推动力表面是蒸汽机,实质是煤炭;第二次的推动力表面是电力,实质是石油。从木柴到煤炭再到石油,人类的历史被化石能源改变,人类的未来则系于可再生能源。

杰里米·里夫金在《第三次工业革命》中提出,第三次工业革命就是能源互联网与再生性能源结合导致人类生产生活、社会经济的重大变革。第三次工业革命已经开始,而且迫在眉睫。它有五大支柱:一、向不可再生能源转型;二、将每一大洲的建筑转化为微型发电厂,以便就地收集可再生能源;三、在每一栋建筑物以及基础设施中使用氢和其他存储技术,以存储间歇式能源;四、利用互联网技术将每大洲的电力网转化为能源共享网络,调剂余缺,合理配置使用;五、运输工具转向插电式以及燃料电池动力车,所需电源来自上述电网。

能源存储技术在杰里米·里夫金对第三次工业革命的设想中起着关键作用。

锂离子电池到底价值何在

能源存储技术发展至今,针对不同的领域、不同的需求,人们已提出和开发了多种储能技术来满足应用。全球储能技术主要有物理储能、化学储能(如钠硫电池、全钒液流电池、铅酸电池、锂离子电池、超级电容器等)、电磁储能和相变储能等几类。

相比较而言,锂离子电池储能则是目前储能产品开发中最可行的技术路线。锂离子电池具有能量密度大、自放电小、没有记忆效应、工作温度范围宽、可快速充放电、使用寿命长、没有环境污染等优点,被称为绿色电池。当下,在特斯拉、比亚迪、银隆等企业推动下,锂离子电池成为储能主流电池技术的趋势越来越明显。

目前,在新能源领域得到广泛应用的锂离子电池主要有三元锂电池、磷酸铁锂电池和钛酸锂电池。

三元锂电池产业发展较先进的是韩国、日本和中国。由于三元锂电池能力密度高,续航里程相对较长,目前在乘用车领域的应用成绩斐然。但其在安全性、耐高温性、寿命等方面存在不足,2016年工信部曾一度暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录,又于2017年起正式解禁三元锂电池客车使用,但要满足《电动客车安全技术条件》。

目前在磷酸铁锂领域掌握较为成熟的量产技术的国家主要有美国、加拿大和中国。相比三元锂电池,磷酸铁锂电池由于安全性能稳定、高温性能好、重量轻等优势,目前广泛应用于纯电动客车。但其在低温性能、

正极材料振实密度等方面存在不足,在工作效率方面不具备优势。

另外还有一种当下备受市场关注的电池——钛酸锂电池。目前具备钛酸锂材料并达成动力和产业化应用的企业只有两家,日本东芝和中国银隆。钛酸锂电池是锂电中寿命最长、安全性最高的电池,并且可以实现6分钟快充放、-50℃-60℃耐宽温。论生命周期,普通锂离子电池约为1000-2000次循环,钛酸锂则是3万次循环,是前者的15倍。但是这种材料的电池有一种天然的缺憾:能量密度偏低,制约了其续航里程,可钛酸锂快速充电的特性又很好地弥补了其续航里程不够的短板,目前在商用车市场备受青睐。

随着生态环境和气候变化形势日益严峻,以优先发展可再生能源为特征的能源革命已成为必然趋势。一个难以忽视的现实是,无论何种技术,目前新能源尚无法完全替代传统化石能源。新能源技术的革新还需要社会、行业和企业去推动,业界应以发展的眼光看待任何一个新出现的技术。每种技术的优势差异必然存在与其相对应的市场,市场才是技术真正的试金石。

随着钛酸锂产业化进程的推进,成本的整体下降,还有能量密度的提高,钛酸锂在机场摆渡车、城市公交车、城市物流车等市场具备显著优势。

除了上述三元锂、磷酸铁锂、钛酸锂之外,未来储能技术还将进一步实现多元化,如即将市场化的燃料电池,都将为用户提供更多的选择。

看起来并不完美的锂离子电池到底价值何在,这取决于我们的眼光,是局限于眼前的表面现象,还是洞察长远的实质意义?

能源存储技术对于能源革命的意义非凡,正是银隆、特斯拉这些掌握全球领先核心技术的企业在新能源领域上不断突破,为能源革命提供了有力的支撑。

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