2017年锂电应用十大热点话题
发布日期：2018/1/3
在过去的一年里，锂电行业依旧火热，锂电池需求也在持续增长。苹果发布会罕见的发布了两代手机iPhone 8和iPhone X，但“电池门”事件爆出让人失望；动力电池助飞美国无人机，时速竟破吉尼斯纪录；我国研发的固态电池助力深渊着陆器成功完成万米海测；以色列、乌克兰等神奇国度的神奇电池让人大开眼界；日本加速研发下一代电池……2017年，锂电行业各式各样的话题时有出现，小编根据相关话题的热度和影响度，盘点了2017年锂电应用方面的十大热点话题。
一、苹果被爆“电池门”
自9月13日果公司发布了iPhone 8、iPhone8 Plus、iPhoneX后，引起全球关注。其中议论的最多的是有关苹果手机的电池问题。iPhone 8系列电池爆裂刚过去不久，如今苹果又公开承认“电池门”事件，引起全球广泛热议。
此前不久，苹果首次公开承认iPhone 6，iPhone 6s，iPhone SE和iPhone 7“去年”以来发布的操作系统更新包含一个功能，用于以防电池老化突然关机。
苹果公司说，没有调整的手机会突然关机是由于防止组件被烧坏的预防措施。
苹果公司在承认故意让旧款iPhone手机运行变慢后面临官司诉讼。根据联邦法院在一周内提起的关于一年前软件变更的八起诉讼，未经预先提醒，苹果公司让设备变慢，欺骗iPhone用户，也没有对电池性能不佳进行补偿。这些调整可能在去年对iPhone所有者尝试解决问题时有所误导。所有在加利福尼亚州、纽约州和伊利诺斯州的美国地方法院提起的诉讼都要求集体诉讼，以代表全美数百万的iPhone用户。
12月28日，苹果公司发表声明，就其备受争议的降低老款iPhone手机速度以保护电池稳定性的决定致歉，表示不会故意缩短任何产品的寿命。同时，苹果将保修期外的iPhone电池更换价格从79美元降至29美元，持续时间为1月下旬到2018年12月。
编辑点评
苹果无疑是消费电子产品领域的领军者，在锂电池设计和充电技术方面，苹果的思路也得到众多厂商的热捧。iPhone X的双电池设计思路是其一大创新亮点，实现了在有限的空间里扩展出独立电池以提高电池容量。但是对于降低老款iPhone手机速度以保护电池稳定性的决定，确实有损苹果的声誉，从某种程度讲，是对过往产品和用户的不尊重。
二、Apple Watch Series 3续航18小时
苹果9月份发布新品后，iPhone 8电池爆裂问题引起全球关注，很多人在议论，苹果在步三星后尘。苹果2017年发布的新品中除了iPhone X外,还有Apple Watch Series 3也备受关注。
Apple Watch Series 3内置e-SIM卡，屏幕的框架同时也是天线的一部分。可以和AirPods连接，没有手机也能听歌。搭载新的苹果W2芯片，双核处理器有70%性能提升，另外有85%的wifi性能提升，50%的能效比提升了。苹果宣称Apple Watch Series 3的电池续航最高为18小时，但这要考虑到具体的使用环境。
据外媒9To5Mac消息称，其在室内运动时能够拥有10小时续航时间，在开启GPS状态下的室外运动续航时间降为5小时。
理论续航时间永远很美好，Apple Watch Series 3电池续航虽使用程度上升而下降也是正常的事情。
拆解电池时发现，Apple Watch Series 3搭配1.07 Whr(3.82V、279mAh)电池，采用锂离子聚合物材料，相比初代0.78Whr增长了32%，与此同时，电池扩容并没有让Apple Watch在其他功能上缩水，这是值得庆幸的事。
编辑点评
2017年，美国《时代》杂志公布了他们评选的2017年十大电子产品，Apple Watch Series 3上榜。毫无疑问，可穿戴设备行业中，Apple Watch系列是目前比较成功的。在功能和性能提升的同时还提高了续航能力。这也是Apple Watch Series 3能入选《时代》杂志的2017年十大电子产品的主要原因。
三、美国无人机配备1300毫安锂电池，时速破吉尼斯世界纪录
聊完3C电子产品，接下来看看近年来比较火热的“大人玩具”——无人机。
7月16日，据美国科技探索网站报道，美国无人机爱好者操控一款带电池的四旋翼无人机创下“飞得最快的无人机”吉尼斯世界纪录。
虽然新纪录中，这款名为“参赛者X”的无人机最高时速为263公里，但它的实际最高时速能达到289公里，飞行速度相当惊人。
这些美国无人机爱好者组成“无人机竞速联盟”，并于13日在吉尼斯世界纪录评判员的见证下，宣布了新纪录的诞生。
无人机“参赛者X”重800克，配备1300毫安锂聚合物电池。这也是支持它以高时速打破吉尼斯纪录的动力来源。
编辑点评
越来越多电池企业都在关注无人机动力电池细分市场，但无人机用动力电池与市场上广泛应用于电动汽车、储能等领域的电池存在明显差别。由于无人机的使用工况和环境更为复杂，所以动力电池不但要满足高倍率、长续航等要求，还要满足高温、高压、高湿等特殊的使用环境。此外，无人机对安全性、一致性和搭载的BMS系统都有较高要求，因此，提升动力电池能量密度和倍率性，降低自身电量消耗等成为无人机动力电池技术提升的主要方向。
四、商用无人机的二次锂电池
1月份时，NEC Energy Devices公司曾宣布，其开发出了用于商用无人机的锂离子二次电池的原型，并计划推出产品。据介绍，与使用无人机中常见的锂聚合物二次电池相比，使用新开发的电池能够使可飞行次数达到前者的两倍以上。
NEC此次新开发了比单位重量的电力容量更大的正极材料，高功率输出时的重量能量密度比该公司原有产品提高约33％。还通过优化电极成分降低了电极电阻，能量功率密度（单位重量可输出的能量）较原有产品提高了40％。凭借这一点，在无人机急速上升和急速下降时也能提高输出电流的追随性，实现能减少风力影响的长时间稳定飞行，还能在不加热电池的情况下在大约-10℃的低温环境下飞行。
另外，新开发的电池还通过优化电极材料、电解液、添加物等的组合，使反复充放电时的耐久性比该公司原产品提高10％以上。这一耐久性相当于普通锂聚合物二次电池两倍以上的水平，有助于延长电池寿命，由此可减少应用成本，并且，该电池在正极和负极的绝缘隔膜中使用了耐高温性强的产品，确保了安全性。
该公司将在实际自然环境下反复试验，推动量产化的实现，目标是2018年实现20亿日元的销售额。
编辑点评
无人机的使用环境的以及自身空间的特殊要求，使得它对安全性、一致性和搭载的BMS系统比新能源汽车的要求较高。小编认为，NEC对商用无人机的锂电池研发投入是明智之举。在众人追逐电动汽车动力电池行业时，NEC选择从无人机动力电池方面着力。NEC新开发的电池实际应用若能够使可飞行次数达到前者的两倍以上，或将引起无人机动力电池的变革。
五、固态锂电池助力深渊着陆器万米海测
中国科学院青岛生物能源与过程研究所发布信息称，该所青岛储能院崔光磊团队开发的“青能Ⅰ号”固态锂电池系统随中科院深渊科考队远赴马里亚纳海沟执行TS03航次科考任务，为“万泉”号深渊着陆器控制系统及CCD传感器提供能源，顺利完成万米全海深示范应用，标志着我国成为继日本之后世界上第二个成功应用全海深锂二次电池动力系统的国家。
在马里亚纳海沟执行TS03航次任务期间，使用青能所固态锂电池的“万泉”号深渊着陆器累计完成9次下潜，其中6次超过10000米，累计水下工作时间134小时，最大连续作业时间达20小时。这标志着中科院突破了全海深电源技术瓶颈，掌握了全海深电源系统的核心技术。
编辑点评
一直以来，高能量密度深海动力电源技术是限制深潜器长续航能力的瓶颈，直接影响国家自主深海探测装备的研制。此前，能够承受100兆帕压力的全海深电源技术只有日本掌握。新研发的大容量固态聚合物锂电池“青能Ⅰ号”经第三方检测，能量密度超过250瓦时/千克，在多次针刺和挤压等苛刻测试条件下保持非常好的安全性能，有效克服了液态锂电池容易热失控的安全风险，满足深潜器长续航、高安全的要求，为国家大力发展的深海空间站提供充足的能源动力。
六、以色列黑科技电池：充电5分钟，跑480公里
据wallstreetpit网站报道，只需等待5分钟，汽车充电后能提供约480公里的续航距离，听上去是一件非常酷的事情。
在柏林全球初创企业展上，StoreDot展示了他们的技术概念，并声称将会使超快速电动汽车充电电池成为现实。StoreDot公司将其称为FlashBattery，这种电池采用多层纳米材料并结合特有的有机化合物而成，更加环保，并且生产更为便宜。
FlashBattery具有更高的燃烧阈值，换句话来说，这种电池使用起来更加安全。除此之外，它最大亮点是，只需要5分钟就能充满，能提供最多480公里的续航距离。
据StoreDot称，为电动汽车制造的FlashBattery现在处于“发展的高级阶段”，并且他们也在发掘更多的合作机会，以此来推动这一生产过程。他们期望在接下来的三年里FlashBattery能够上市销售。他们相信，将会有更多的消费者从汽油驱动向电力驱动的交通工具上转移。
编辑点评
阻碍电动汽车工业快速发展的一个主要原因就是汽车充电过程耗时过长。提高容量，快速充电或者提供更长的电池寿命，当大多数电池生产商只能集中改进这其中之一时，StoreDot却宣称，有了FlashBattery之后，其公司将能同时改进这所有的三个问题。
为了达到这一目标，StoreDot运用化学合成有机分子生产了名为nanodots的材料，这种材料显然具有“独特的可调节光学和电化学性能”，这使得能量储存设备能更好地被使用。
传统的锂电池具有由金属氧化物或聚阴离子组成的阴极，这导致电池将会持续的通过锂离子充电。由于在电池中的这种化学反应，将会导致电池不断的降解，这一过程不仅限制了电池的电导率，也同时降低了电池的预期寿命。除此之外，所使用的电解质是可燃且具有高挥发性的，这意味着用户在使用时将存在安全风险。
相反，StoreDot生产的FlashBattery结合了金属氧化物，一种改进阳极的有机聚合物和一种改进的阴极，这使得离子能更快速的从阳极流动到阴极。然而现在的技术仅能将其与专有的分离器和电解质相结合，从而拥有高电流和低内阻的电池。FlashBattery同时增强了能量密度，延长了电池寿命，也使整个充电过程更加快速与安全。
七、特斯拉超级储能电站
在锂电应用中，除了model 3外，特斯拉的超级储能电站也是让人震惊的庞然大物。
12月1日，特斯拉在南澳大利亚正式启用了全球最大的锂离子蓄电池系统，这一100兆瓦的电池阵列在完全充满电后可为30万家庭供电一小时，为解决长期困扰南澳州的电力短缺问题提供了方案。
这一项目最初由特斯拉创始人伊隆·马斯克在2017年3月提出，他并承诺在100天内建成129兆瓦时的电网储能电池，否则将其免费奉送给南澳州政府。当时马斯克估计这一工程造价5000万澳元，约合3800万美元。从9月底正式动工开始，特斯拉仅用了60天就建成了电池系统。
南澳州拥有世界级的可再生能源资源，州政府正致力通过“可再生技术基金” 推动新项目，将南澳大利亚州建成可再生能源储存的全球枢纽。
现代汽车表示，打算在韩国东南沿岸的蔚山附近建造和安装比澳大利亚南部设施大50％的电网储能设施，计划2018年2月份完成。
编辑点评
储能电池的主要成本优势并不在于电池的价格，而是因为不建设和运营一天只运行几个小时的所谓的“峰值”电厂所节省的成本，无需购买具有30年或更长使用寿命的高峰设备的燃料。对于缺电或用电不稳定的区域来说是个很好的解决方案。电池价格的下滑正在推动全球电池储能的大幅增长。行业分析师预计未来几年储能电池价格将继续下滑。他们也相信，特斯拉的竞争对手将能够迅速采取行动，以安装更大型储能电池。
八、这块电池让可让你手机续航12年
乌克兰科学家Vladislav Kiselev（弗拉基斯拉夫·基谢廖夫）发明了一款超长续航能力的电池，可为了智能手机、汽车供电12年之久，期间无需充电，引起一阵热议。
Kiselev的这个火柴盒大小的设备已经持续供电1年4个月，期间一直没充电，还能继续供电 11 年。最神奇的地方在于这电池不仅能“存电”，还能“产电”。
它是利用“氚”元素的放电子特性，以“氚”（同位素符号：T或3H）为基料的核能电池。
“氚”是化学元素“氢”的一种同位素，因此Nano Tritium也可被称为是一款同位素电池，其能量来源于“氚”衰变过程。
编辑点评
利用同位素的衰变过程产生的能量造出的这种“氚”元素虽然具有放射性，但是，可以放心的是这种放射性物质对人体无害，手表的辐射光来源就是氚，由于氚的β衰变只会放出高速移动的电子，不会穿透人体，只有大量吸入才会对人体有害。City Labs的纳米氚电池为医用植入材料、各类传感器等低功率设备供电，而Kiselev 选择的是加强的电气化学电池，在能效上是City Labs的1000倍， Kiselev 的电池获将能成为大型的电子设备、汽车供电新选择。
九、索尼为首的日企加速研发下一代电池
90年代，日本索尼公司率先把锂电池从大学研究阶段转变成商用化产品。不仅使笔记本电脑和手机等产品得到很大进步，同时也拉开了一个移动产品的新时代的序幕！如今，以索尼公司为代表的日本企业，正在加速研发下一代电池。
之所以各家企业积极研发下一代电池，是因为以电动车辆和移动机器对电池性能有更高的要求。
索尼主要研发如手机等移动便携电子产品的锂电池，到2020年预计能量密度可以达到1000Wh/L。能量密度的提高，可以大幅增加智能手机App的应用范围和数量，并可以延长待机与使用时间。现在索尼公司表示，已经实现了锂电池的最大充电电压为4.45V，放电电压为3.0V，使用的材料和现行版电池一样，正极是LiCoO2，负极是碳素材料。
以后负极材料会发生很大变化，有可能会使用Si合金。虽然使用Si合金会导致Si系材料的体积膨胀，经过充放电会破环Si的结晶构造，但是索尼公司表示已经确立了Si系材料的体积膨胀控制手法。
电动车方面，随着EV和PHEV技术的不断发展，对车载动力锂电池的市场需求也越来越大，各家公司通过对材料和能量密度的改善来提高电动车的航续距离，在2020年时，技术将会发生质的变化。
2030年的新一代高性能电池的研发，各家企业以及大学热衷于全固体电池，因为其在电动汽车上具有很高的安全性。在众多全固体电池的研究发表中，索尼公司发表的薄膜型固体电解质受到很大的关注。
编辑点评
随着电池容量的提高，发热和起火问题也随之而来，这就对电池的安全问题有着更高的要求。固态电池成为日企乃至全球众多企业的首选。但是比起液体的电解质，固态电池离子传导率非常低，所以实用化有很大的难度。如今我国企业也正在大力研发各种电池的应用，期待各家企业和研究机关的最新研究成果可以超越日本，早期实用化来造福社会。也许在2030年这种全固体电池将会成为新一代电池的主力，让我们拭目以待。
十、光伏锂电储能电站
12月16日，华能集团与中天科技集团举行了签约仪式，双方将共同打造华能青海光伏电站直流侧50MWh锂电池储能电站，解决弃光问题，促进可再生能源消纳，实现合作共赢。吴宗鑫教授、来小康教授等专家团队对中天科技超高效、友好型储能系统产品进行了鉴定，鉴定认为该系统已经达到国际先进水平。南德TUV大中华区副总裁许海亮为中天科技颁发了国内首张TUV南德电力储能系统安全认证证书，标志着中天超高效、友好型集装箱式储能系统的研制与产业化已经具备了在国际市场上批量推广的能力。
编辑点评
在新能源浪潮下，储能是能源结构调整、电力系统转型升级的关键支撑技术。发展新能源产业尤其要强化创新驱动，必须要掌握和运用好关键技术。目前储能在我国的发展刚刚起步，但随着我国新电改方案的实施，新能源发电、智能微电网、新能源汽车等行业的发展不断提速，储能产业将迎来新的发展机遇。
总结
2017年锂电话题非常广，几乎用到电的产品都跟锂电池相关。从充电电池、常见的3C产品、无人机、独轮车、电动车，到大型的储能电站，都有它的身影，话题自然无处不在。未来锂电行业会有什么样的话题能让我们唠嗑一整年？让我们拭目以待。
来源： OFweek锂电
