锂电池由于其性能的优越性，成为全世界开启清洁电力时代最有力的探索成果

文/意见领袖专栏作家黄大智

在众多新能源形式中，锂电池如何成为新能源汽车的主要技术路线？在所有电池中，锂电池是如何脱颖而出的？以后锂电池会像马斯克说的那样成为“新石油”吗？

一百多年前电动车为什么没有普及？

18世纪工业革命后蒸汽机的发明促进了机器的发展，交通工具自然发生了变化。人们希望能找到合适的机器代替昂贵的马车，使普通人受益。

如今燃油车遍布全球，电力氢能等新能源车正在成为取代传统燃油车的新趋势。但是很少人知道汽车发明初期以电池为动力。1881年，法国科学家改进了电池设计，组装了第一辆以铅酸电池为动力的三轮车。在随后的很多年里，汽车的改进围绕着电池的回收方法长寿命更好的安全性等方面展开。

随着电动车性能的提高，短距离内已经逐渐取代了马车。但是铅酸电池体积大质量大能量密度低功率密度低，电动车续航里程只有50公里左右，可以满足日常代步需求，但要满足200公里以上的远距离需求，至少需要1吨左右的铅酸电池是不现实的。

如果没有燃油车的冲击，电动车很可能会随着各国对电池改良技术的探索而提前大规模普及。但是当时各种电池的技术路线无法满足电动车的大规模普及。例如铅酸电池虽然便宜，但功率密度低。镍铁电池能量密度低，价格比铅酸电池贵。镍镉电池费用太高。总之，仅限于各种技术门槛，当时只有铅酸电池在电动车中使用得比较广泛，镍铁电池在其他领域也有比较重要的应用。

更重要的是，内燃机的出现在一定程度上可以改变电力电池技术的发展速度。特别是福特发明的T型汽车和流水线生产带来的汽车的普及，石油比电池的能量密度提高了很多，燃料汽车成为了汽车的主流。汽车进入内燃机时代后，石油成为世界上最重要的能源之一。

电池技术停滞了半个多世纪后，根据能源安全和对清洁能源的需求，各国不遗余力地进行试验和探索。锂电池由于其性能的优越性，成为全世界开启清洁电力时代最有力的探索成果。

锂电池为什么“独树一帜”？

事实上，回顾电池的历史，可能是“多种金属能否制造电池”的历史。这也是为什么没有前面提到的内燃机冲击，电池技术发展得更快，电动车也能更快普及的原因。因为对于各种金属的尝试性应用，大概率会逐渐诞生更适合汽车的电池技术。对于锂这种金属来说，是元素周期表中最先进的元素，这意味着化学活性最高，这种金属在早期必须密封在隔绝空气的石蜡中。元素特性为锂电池提供了很多独特的优点，理论上锂电池系统可以获得最大的能量密度。

但是锂过高的活性也是限制锂电池发展的最重要的问题。这也是电池技术早期没有转换成锂电池的原因之一。早期的铅酸镍镍铬等电池中含有的正极材料也基本上是金属活性没有那么强的元素。

锂电池的安全性与其他电池线路相比不是最出色的，但在功率密度循环寿命能量密度等汽车动力电池的重要指标上有全方位的优势。能量密度仍然无法与汽油柴油相比，但作为汽车的动力源，它远远优于其他迷幻眼睛电池技术路线，因此成为业界最重要的探索方向。(美国电视剧《Northern Exposure》)。

总之，锂电池作为汽车的动力源，仍然不及燃料，但在零排放技术进步前景规模应用成本下降的背景下，逐渐被汽车工厂接受。

在锂电池下游，随着特斯拉率先以纯电动车商业化为目标，锂电池也从一般标准演变为“车规级”，汽车锂厂也大规模出现。

具有高能密度高功率密度等多种优点的锂电池在短短十多年内完全占领了消费者电子市场，并扩大到电动汽车领域。从目前电池技术路线的发展来看，锂电是当之无愧的“王”，马斯克有时称之为未来的“新石油”。锂电池的马斯克力量也不可或缺，除了代表自己的利益外，新兴的钠离子电池电流类铅弹电池等技术在技术成熟度和商业性上都离锂电池很远。