盘点2017年电池技术大事件并研判2018年产业走向和趋势

编者按

2018年1月8~10日，以“中国锂电业称雄全球全球电动车逐鹿中国”为主题的2017高工锂电暨电动车年会将在东莞•观澜湖度假酒店会议中心举行。

2017年，高能量密度成电池发展的主旋律。一方面以固态电池为领头羊的新兴锂电技术前赴后继地登上舞台；另一方面，在军工领域大放异彩的燃料电池开始走进平民百姓的视野。锂电池/燃料电池的技术革新，彼此相交辉映，呈现出螺旋状的链式发展趋势。

在这电池技术突飞猛进的一年里，以锂电之父约翰·古德诺夫为起点，各大企业及研究机构相继在“固态电池”的战场中亮剑；由宝马、戴姆勒、通用、大众、丰田、本田、现代等主流车企牵头，行业内拉开了“燃料电池元年”的序幕；在国家“2020年单体350wh/kg、系统250wh/kg”的战略规划下，高镍三元、硅碳负极、石墨烯浆料等技术纷纷从概念到产品……

高工锂电盘点2017年电池技术大事件，希冀通过每一项新技术的革新，印证电池技术点点滴滴的进步，并在百花齐放的新技术中找到一条价格亲民、性能高效、可持续发展的技术路线。

2018年1月8~10日，以“中国锂电业称雄全球全球电动车逐鹿中国”为主题的2017高工锂电暨电动车年会将在东莞•观澜湖度假酒店会议中心举行。在此次论坛上，超100位国内动力电池企业领袖将共同回顾2017动力领域的发展历程，并研判2018年产业走向和趋势。

以下为2017年电池技术大事记：

94岁高龄锂电之父研发全固态电芯

3月初，94岁高龄锂电之父约翰·古德诺夫 (John Goodenough) 研发出全固态电池，在实验室中，新电池能在 1200 个充放循环之后只出现极小的损耗，环境容忍度也很好，能够在 60℃ 到零下 20℃ 的温度下工作。

美女博导研发出高密度电池

3月中旬，浙江大学校归国女博导陆盈盈带领的团队研究出了能量密度提高了三四倍的金属锂电池。不但续航能力大为增强，而且电池的充电速度会是现在的几倍速度快。在安全性上，也更加有保障。

奔驰燃料电池汽车预计今年投产

3月27日，美国媒体曝光一组奔驰GLC F-Cell的测试谍照。该车将燃料电池动力与插电式混动相结合，除了内燃机，增加了燃料电池、储氢罐、锂电池、电动机。

中通发布12m氢燃料电池客车

3月30日上午，中通12米氢燃料电池客车将正式发布，该产品燃料电池额定功率为60KW，辅以锰酸锂动力电池，使燃料电池尽可能工作在最佳效率区间。同时，该产品采用低入口设计，前后均设置双内摆门，大大提高了乘客上下车的方便性和速度; 6700mm大轴距设计， 车内空间分布更加合理。

日本成功研发“锂空气电池”

4月初，日本国家材料科学研究院最新宣布已经开发出一种能量密度空前的“锂空气电池”。据悉，“锂空气电池”使用碳纳米管作为空气电极材料，通过电极结构的优化，可以实现30mAh/cm2的能量密度。

丰田利用人工智能来研发燃料电池催化剂

4月初，丰田汽车公司表示，公司将在新的研发中使用人工智能技术来加速探索先进的电池材料和燃料电池催化剂，以便为电动汽车和其他零排放汽车提供动力。

天津力神完成260wh/kg高比能动力电池开发

4月中旬，由天津力神承担的“高比能量密度锂离子动力电池开发与产业化技术攻关”项目获突破性进展，目前已开发完成重量比能量密度达260Wh/kg的单体电芯，在350次充放电循环后容量保持率达到83.28%；同时开发出了能量密度达280Wh/kg以及300Wh/kg的动力电池样品。

中国电科院成功解决钛酸锂电池胀气问题

4月下旬，中国电力科学研究院承担的“亚微米钛酸锂储能电池材料合成技术研究”项目通过国家电网公司验收。研究团队采用元素掺杂技术对钛酸锂材料进行改性，降低其表面催化活性，抑制胀气副反应的发生，从而达到抑制电池胀气的目的。

美国研发“冷冻”锂电池 寿命延长安全升级

4月24日，据英国《每日邮报》报道，美国研究人员开发了一种新型冷冻方法，采用冰模板法将不易燃无毒的柔性固体电解质用于锂电池，可以延长锂电池的寿命，提高安全性，电池还能够弯曲。

特斯拉电池技术大突破:48万公里仅衰减5%

5月初，特斯拉首席电池科学家KurtKelty和技术研发伙伴加拿大Dalhousie大学的JeffDahn在最新的技术演讲中表示，研究小组已经在电池性能领域取得重大突破，能够让车辆在行驶48万公里后，电池的衰减控制在5%以内，并将应用到7月推出的Model3轿车中。

锂电池应用双极电极能量密度可达500wh/L

5月初，弗劳恩霍夫陶瓷技术与系统研究所(IKTS)在德累斯顿与其合作伙伴将燃料电池中使用的双极原理应用于锂电池，这种结构安排可支持高电池电压和500Wh / L的能量密度。

以色列公司研发出5min闪充电池

5月15日，据英国《每日邮报》报道,以色列纳米技术公司StoreDot推出了一款划时代的“超快速充电”电动汽车电池, 融合了多层纳米材料和有机化合物，可在短短五分钟内完成充电,并支持汽车续航300英里(约483公里)。

多孔石墨烯电极破解电池快充难题

5月下旬，《科学》杂志报告说，研制出一种多孔石墨烯复合电极技术，以多孔石墨烯为三维框架结构、表面均匀生长纳米颗粒五氧化二铌的方式制成的复合电极，能同时实现充电快和使用时间长这两个目标。

韩国年产量最大燃料电池厂竣工

5月23日，韩联社报道，斗山股份有限公司投资400亿韩元（约3600万美元）在韩国益山市修建的燃料电池厂—斗山韩国燃料电池厂已经完工。该工厂的年产量将达到63兆瓦，是韩国年产量最大的燃料电池厂。

芯片技术打造绝对安全3D锂电池

6月初，位于美国加州的Enovix公司对锂电池做出了重要的改进：第一，使用硅晶圆光刻技术在硅晶圆上制造电池；第二，将传统锂电池的阳极材料石墨换成了多孔硅。这种电池结构将阴极分成了成千上万个由硅分离开来的微小部分，硅的导热速度很快，这就使得因热扩散引起的起火、爆炸变得更加困难。

东京工业大学研发1秒瞬充固态电池

6月初，东京工业大学一杉教授使用氧化锂·镍·锰作为正极，而用磷酸锂作为电解质。采用最先进的半导体制造技术，在正极表面使电解质形成薄膜，从而使固体电解质和正极间的阻力降低到了液体电解质与正极间的阻力的五分之一至十分之一，实现前所未有的1秒瞬间充满。

液化气电解质 -80℃正常高效运行

6月下旬，美国科学家首次使用液化气取代电解液，分别让锂电池和超级电容器在零下60℃和零下80℃还能保持高效运行。新技术不仅提高了电动车在寒冷冬季单次充电的运行里程，还能为高空极冷环境下的无人机、卫星、星际探测器等提供电能。

太阳能电动汽车进入预售 续航达800公里

7月初，荷兰Lightyear公司表示，他们将在2018年推出一款名为“one”的太阳能汽车，续航里程可达800公里，目前已经在欧洲和美洲市场预售。

用“骨架”为氢燃料汽车储能

7月15日，新加坡国立大学工程学院教授曾华淳分享了关于氢能应用的关键技术：氢能储存。金属有机骨架化合物是通过吸附的方式来储氢，由于它具有很大的比表面积（即：单位质量物料所具有的总面积），因此可以储存大量的氢。

磷酸铁锂充电速度提升36倍

7月中旬，MIT研究人员Kang和Ceder发现：对磷酸铁锂材料进行表面处理使其生成间隔仅5纳米的多条凹槽，可将锂离子的传送速度提高36倍。

丰田全固态电池电动车2022年上市

7月下旬，有媒体报道，丰田汽车目前正在研发由全固态电池提供动力的电动车。该种电池可增加电动车车辆续航里程，减少充电时间，可在几分钟内充满电，计划于2022年开始销售该款电动车。

斯坦福大学制备大尺寸可伸缩柔性电池

8月初，斯坦福大学崔屹教授课题组基于波浪结构利用简单方法设计出可伸缩全电池(该波形结构是宏观层面而不是微观层面)，所有的组件(包括正极、负极，隔膜，集流体、外壳等)都可以同时进行拉伸。该可伸缩全电池表现出优异的能量密度和循环性能，成果发表在著名期刊Adv. Energy Mater.。

GS Yuasa新型锂电池续航翻倍 2020年实现量产

8月初，据日经新闻报导，日本GS Yuasa公司将在2020年透过 LEJ 工厂进行量产一款新型车用锂电池供应给日系、欧系车厂使用，能将续航里程增加一倍。

日立固态电池完成送样 2020年前将投放市场

8月初，日本日立公司的研究人员宣布其固态电池技术已经研发完成，新一代电池可以抵御外太空极端温度，目前已经将固态电池的样品送到了航空航天和汽车行业的潜在客户。

现代发布燃料汽车 明年量产

8月17日，现代汽车向世人提前揭开了其下一代燃料电池车的面纱。在首尔举行的特别预先发布会上，这款接近量产的新款氢燃料SUV车型预先透露了其前景广阔的技术参数，同时展示了极具未来感的设计风格。

储氢制氢新工艺在德国问世 将大幅降低成本和能耗

8月31日，科技日报称德国科学家日前开发出利用有机载体液和特殊催化剂的储存和制取氢燃料新工艺，使原先装卸氢燃料所需的两个装置简化成一个装置。新工艺能大大降低成本和能耗，对能源转型具有重要意义。

三星SDI发布续航600公里动力电池

9月中旬，三星SDI在法兰克福车展上，展示了一种全新的“多功能电池组”解决方案，续航里程可达到600至700公里。

三菱日立推出氢燃料混合动力发电系统

据外国媒体报道，三菱日立电力系统有限公司（MHPS）推出了结合固体氧化物燃料电池堆（SOFC）与微型燃气轮机（MGT）的新型加压混合动力发电系统，该项目由日本新能源和工业技术开发组织（NEDO）提供资金与技术支持。

东芝新型锂电池充电6min行驶320km

10 月 3 日，东芝在官网发布公告，称已成功研发能量密度高、并能快速充电的全新一代车用电池SCiB TM，可实现充电 6 分钟，行驶 320 公里，并将在2019年实现商用。

手机电池沥青造充满电只需5分钟

10月5日，《每日邮报》报道，根据一项新研究，掺有一点儿沥青的锂离子电池，充电速度可以达到商品化锂离子电池的10-20倍。给电池充电将不再动辄需要数个小时，这些电池由零充到满电只需短短5分钟。

丰田燃料电池卡车测试 续航里程320公里

10月12日，据美国汽车杂志消息，继推出Mirai氢燃料电池轿车后，丰田试图将燃料电池技术推广到重型卡车中。为测试该技术在卡车的运用，丰田将Project Portal燃料电池卡车投入到洛杉矶和长滩港口仓库运输货物。

中科院研发新型隔膜可耐150℃高温

10月下旬，中国科学院上海硅酸盐研究所研发出一种新型羟基磷灰石超长纳米线基耐高温锂离子电池隔膜，采用该隔膜的电池在150℃高温环境中能够保持正常工作状态。

三星2030年量产锂空气电池续航增加一倍

11月初，三星中央实验室已开发出锂气电池（lithium-air battery），蓄电量达 520 wh，远高过当今的锂电池，并能让电动车续航力增加近两倍。三星计划在 2030 年将锂气电池商业化。其核心技术是将电池分隔膜（separator）宽度缩小超过九成至 20 微米，所以每单位体积可以塞近更多电池芯。

Enevate推出五分钟极速快充电池技术

11月初，美国Enevate公司推出一项支持电动汽车快速充电的高能量密度硅锂离子电池技术，可在高达10C测试充电速率情况下，在5分钟内充电至75％的容量，该HD-Energy电池技术在-40°C寒冷气候下，仍可实现正常充放电。

国内首款正式量产燃料电池汽车上市

11月17日，上汽大通首款氢燃料电池轻客FCV80于广州车展正式发布上市，其车载储氢罐可储存6.2kg氢，储氢压力为35MPa。该车单次加氢仅需要3~5分钟，40km/h等速续航里程为438km。

充电1min行驶800km 菲斯克固态电池2023年量产

11月中旬，据外媒报道，菲斯克申请了固态电池专利，能量密度是现有电池的2.5倍，续航里程可达500英里；而充电时间，最快可在1分钟之内完成，预计2023年量产。

美国CoorsTek利用陶瓷膜研发出高效率的氢燃料提取技术

据媒体消息，美国CoorsTek公司与挪威奥斯陆大学和西班牙技术研究所合作，成功地开发出一种利用陶瓷膜从天然气中提取氢燃料的技术，提取过程中几乎没有能量损失。

TDK推全陶瓷固态电池 预计2018年量产

11月21日，日本电池大厂TDK于宣布，已研发出全球首款采用小型SMD技术，可进行充放电的全陶瓷固体电池“Cera Charge”，并预计于2018年春天开始进行量产。Cera Charge尺寸为4.5×3.2×1.1mm，额定电压为1.4V、容量为100μAh、充放电循环次数视条件可达1,000次以上。

韩国开发出蜘蛛网状锂电池新材料

11月中旬，韩国成均馆大学发布消息称，其研究组通过运用冰膜方法，将蜘蛛网形状的三维网络结构组建成具有多重保障的碳纳米管，并对其进行臭氧处理，使纳米管表面像蜘蛛网一样，具有弹性功能，成功解决了高容量材料退化和充放电速度慢等问题，可以应用于多种类型的高容量二次电池。

三星宣布搞定石墨烯电池

11月末，三星电子宣称已开发出石墨烯电池技术，在提高电池容量的同时能够把充电速度提升到现有标准的5倍。三星先进技术研究院(SAIT)称，这种基于石墨烯材料的电池容量比目前市面上的电池高出45%。

日本研发新型电解液电压平台提升至4.6V

12月初，来自东京大学等机构的研究人员研发了是一种含有阻燃剂磷酸三甲酯的高浓度电解液。这种电解液不易燃烧，并可实现高稳定充放电1000多次或时长一年以上，并将工作电压从当前的3.7伏特提高到4.6伏特。