革命：鋰電池技術(shù)可能改變世界

鋰電池未來(lái)不只是驅動(dòng)你的手機，可能會(huì )重塑全球能源的未來(lái)。

我們總是會(huì )很頻繁的在媒體上看到鋰電池技術(shù)領(lǐng)域里的最新研究成果。雖然這些鋰電池新技術(shù)可能暫時(shí)還無(wú)法實(shí)現大規模應用，但在研究人員的不懈努力之下，技術(shù)突破和商業(yè)應用之間的距離正在逐漸縮小。一直以來(lái)，科學(xué)家和工程師都相信電池能夠改變世界。我們的日常生活也離不開(kāi)電池，電池正在扮演著(zhù)越來(lái)越重要的角色。電池不僅僅只是我們日常生活中的小工具，更是能夠照亮我們整個(gè)世界的重要資源。

鋰電池發(fā)展前景

鋰的原子序數是3，這意味著(zhù)它有三個(gè)質(zhì)子，是最輕的堿金屬元素，這讓它成為已知材料中最適合用來(lái)制備可移動(dòng)電池正極的材料。當然，除了鋰，鋰電池中還包括磷酸鐵、錳、石墨、鈦酸鹽等其他金屬和非金屬材料。和更早的鎳電池相比，鋰電池更小、更輕、能量密度更高，用了不到15年時(shí)間就替代鎳電池，成為當下主流的電子設備電池技術(shù)?？梢哉f(shuō)，鋰電池是智能手機、可穿戴設備、筆記本電腦等中小型電子設備之所以能夠迅速發(fā)展的關(guān)鍵因素。

但其也存在不少問(wèn)題，最主要的是發(fā)熱。鋰電池充電和放電的過(guò)程中，在高密度的空間內部會(huì )產(chǎn)生大量的熱量。因此，鋰離子電池技術(shù)并沒(méi)有停滯不前，基本上每年都能提高5％的能量密度，并且每年都能降低8％的成本。目前科學(xué)家對硅陽(yáng)極電池、鋰空氣電池、固態(tài)電池以及鋰電容器的研究，其實(shí)也都是在為進(jìn)一步提高鋰離子電池的性能而做的努力。

鋰電池未來(lái)之路

由于發(fā)展中國家智能手機市場(chǎng)的持續擴大，對鋰電池需求量在不斷增大。另外，隨著(zhù)穿戴設備和智能手表的發(fā)展也將有助于鋰電池需求的增長(cháng)，在未來(lái)汽車(chē)和可再生能源這一新興市場(chǎng)也能進(jìn)一步擴大，這也意味著(zhù)高新科技市場(chǎng)對鋰電池的需求也會(huì )增大。

電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車(chē)需要大量的鋰離子電池，并有望成為對鋰需求增長(cháng)量最快的市場(chǎng)之一。雖然目前而言，鋰電池在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域上的應用并不是那么完美，但全球主要的幾個(gè)汽車(chē)制造巨頭都已推出了至少一款電動(dòng)汽車(chē)。而且對汽車(chē)尾氣排放管制的日趨嚴格以及人們對社會(huì )環(huán)保意識的日漸增長(cháng)，都在無(wú)形中刺激著(zhù)這一新興市場(chǎng)的需求。

挑戰和機遇

一個(gè)由電池驅動(dòng)的、電氣化的世界也有其自身風(fēng)險。電池影響力日益增加是價(jià)格不斷下降的結果。和電池業(yè)大力推崇的太陽(yáng)能板一樣，電池必須和根深蒂固的主流能源、活塞式發(fā)動(dòng)機、發(fā)電廠(chǎng)汽輪機及其他與此相關(guān)的基礎設施進(jìn)行競爭。同時(shí)，和太陽(yáng)能板一樣，近年來(lái)，電池的成本出現了顯著(zhù)下降。而隨著(zhù)廠(chǎng)商擴大生產(chǎn)規模、調整融資、提高效率，這一趨勢仍將持續。勒克斯研究公司稱(chēng)，到2025年，電動(dòng)汽車(chē)中的電池成本將降低至每千瓦時(shí)172美元。

還有一部分像俄羅斯這樣的國家認為石油是他們創(chuàng )造財富的源泉，新能源的研發(fā)將觸及他們的利益。南美有大量的國家生產(chǎn)鋰，因此被稱(chēng)為“鋰三角”。而一旦這個(gè)鋰三角控制了這種資源的話(huà)，就可能會(huì )像中東一樣積聚很強大的經(jīng)濟和政治力量。

令人感到欣慰的是在2025年之前，對鋰電池的需求量會(huì )基本保持每年20％的增幅，所以其價(jià)格也有望相應的上升。行業(yè)顧問(wèn)Navigant公司預計，到2024年將達到160億美元。雖然這種激增的需求量也將給生產(chǎn)商帶來(lái)一定的壓力，但是他們同樣能夠在行業(yè)中獲得新的機遇。

如果電池真能占據支配地位的話(huà)，沒(méi)人清楚鋰電池技術(shù)最終是否會(huì )成為主角。不過(guò)有一點(diǎn)毋庸置疑，那就是能源的未來(lái)在于我們如何儲存它。

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