能量密度、价格、安全、寿命、体积等是衡量电池的常用指标。黄学杰分析,电池在不同的使用环境中,侧重的指标不一样,“不同的设备中,对电池指标的注重可以协调,尤其是相互制约与矛盾的指标”。
手机电池需要在最小的尺寸里装尽量多的能量,安全系数会低一些,消费者可以忍受高一些的价格,寿命也可以短一些,一般3年就够;汽车用电池需要10年以上的寿命,安全系数要求更高,同时价格不能太高;在大的储能领域,需要电池寿命达到20年以上,体积指标可以放松一些。
在上述指标中,显示设备续航能力的电池能量密度,常常与安全性是相互矛盾的,即能量密度越高,危险性也就越大。
锂电池的关键技术主要集中在正负极材料、电解质和隔膜上,材料的性能和制备工艺很大程度上决定了电池的性能。
电池技术的突破依赖基础材料性能的提升,遗憾的是,材料鲜有重大突破。石墨烯材料被广为看好,不过,至今没有真正的产品可用。
在隔膜方面,美国与日本拥有先进隔膜生产的技术专利,但这些研发成果都针对小电池,尤其是在数码产品、智能手机领域,对于未来的大型电动车电池、电网储能电池,目前隔膜的研究思路是否适合,陈永认为仍是一个大问号。
除电池的材料之外,电池的结构常常被忽视。
陈永将电池结构的设计比作是炒菜,不同的厨师用同样的原材料炒出来的菜,味道可能是不一样的。“同样的材料,采用不一样的电池结构技术,性能就会有相当大区别。”陈永对《财经》记者说。