“无负极电池”问世 或将颠覆电动车和手机电池

12月23日，美国麻省理工大学(MIT)取得了电池技术的突破性成果，其新研发出来的“无负极电池”或将颠覆沉寂了20多年的传统锂电池行业，并有望在未来1-2年内投入使用，使得智能手机变得薄如卡片，手机待机时间和电动车续航里程翻翻，而且电池价格变得更低。

据悉，这种第三代锂电池使用一种超薄到近乎没有的金属负极和更加安全的电解液。根据美国权威的独立电池测试实验室A123 公司今年十月份的验证，它的2Ah产品原型的能量密度达到了每升1337瓦时(Wh/L)，这超过了目前苹果、三星，小米和特斯拉电池能量密度的2倍，这一项成果突破了目前世界最高记录，还获得了包括美国 R&D100 奖(科技创新的奥斯卡)和美国能源部清洁能源奖等一系列知名的科技创新奖项。

根据美国能源部的定义，第一代锂电池使用石墨负极，最多能达到600 Wh/L的能量密度; 第二代锂电池使用硅负极，最高能取得 800 Wh/L左右的能量密度;第一代和第二代都属于传统的锂离子电池。而第三代锂电池将使用更高能量密度的金属负极甚至做到无负极，能超过 1000 Wh/L 的能量密度。

专家表示，尽管过去20年间各类技术发展突飞猛进，计算机的体积大大缩小，现在新型智能手表的计算能力比阿波罗登月飞船的都要强大，然而最普遍的可充电电池锂离子电池技术却一直停滞不前。

“电动汽车产业化进程在很大程度上取决于电池技术的进步。当前全球诸多电池技术的创新预示着这个进程会加快，尤其是如果能出现颠覆性的电池技术，整个电动汽车产业格局和商业模式都有可能发生预想不到的变化，”，国务院发展研究中心企业研究所副所长张永伟说。

电池由四部分构成：正极，负极，电解液和隔膜。

大部分电池公司都扎堆在正极材料的生产上，传统消费类电子产品通常使用的是高能量密度的锂钴氧(LCO)。正极材料的研发创新周期很快，一般每年都有5%的能量密度方面的提升，但这种创新非常渐进和零散，而且不同的应用和企业会选择不同的正极。

“在负极方面，创新相对来说要困难很多，一般每10年到20年才有一次大的突破，这也是为什么电池由负极决定属于哪一代，”胡启朝博士说。

目前的负极主要是以石墨为主，优点是非常成熟和廉价，缺点能量密度很低。在负极提供商中，几乎没有技术差异，主要靠降低成本来竞争。电解液方面呈现非常多样和分散的态势，但不同产品差异很小。隔膜方面的一些核心技术主要由日本和美国企业掌握，利润很高，但是随着先进技术的推进，他们的优势和垄断地位也在逐渐消失。