再也不怕起火爆炸！水电池有望5年内取代锂离子电池，比特斯拉电池还优秀【附动力锂电池技术路线发展观察】

图源：可回收“水电池”

近期，由皇家墨尔本理工大学领导的一个由研究人员和行业合作者组成的全球团队发明了不会着火或爆炸的可回收“水电池”。

首席研究员马天一教授表示，他们的电池处于水储能设备新兴领域的前沿，取得的突破显著提高了该技术的性能和使用寿命。“我们设计和制造的产品被称为水性金属离子电池，或者我们可以称之为水电池。”该团队使用水代替有机电解质，这使得电流能够在正极和负极端子之间流动，这意味着他们的电池不会起火或爆炸，这与锂离子电池不同。

据悉，研究团队目前已经开发出用于钟表的硬币大小的水基电池原型，以及类似于AA或AAA电池的圆柱形电池。电池通过产生从电池的正极（阴极）到负极（阳极）的电子流来储存能量。当电子向相反方向流动时，它们会消耗能量，电池中的液体是用来在两端之间来回传递电子的。

马天一教授指出，该电池可以安全拆卸，材料可以重复使用或回收，以应对全球消费者、行业和政府面临的报废处理挑战。值得注意的是，在水电池中，电解液是加了一些盐的水，而不是硫酸或锂盐之类的东西。这也意味着水电池制造过程的简单性，这有助于降低制造成本，降低对人类健康和环境的风险。

目前，这种电池的使用寿命与市场上的锂离子电池相当，能量密度约为每公斤75瓦时，约为最新款特斯拉汽车电池的30%，未来通过开发新型纳米材料作为电极还有望再次提高能量密度。科学家表示，短期1到3年内有望替代铅酸电池，5到10年内有望取代锂离子电池。

回顾动力锂电池细分技术路线发展：

锂离子电池安全问题是锂离子电池技术发展的痛点之一。锂离子电池安全问题的根源主要是电池的热失控。主要是由于锂离子电池内部具有很强的燃爆条件，其内部的易燃性材料如低熔点可燃有机脂类化合物、石墨负极材料都会成为相应的“燃料”，在充放电以及运行过程中不当的热管理将成为锂电池安全事故的导火索，最终引发燃爆事故。

动力锂电池细分技术路线发展情况

目前，动力锂电池技术路线呈现多样化的特点。根据正极材料的不同，主流动力锂电池技术路线可分为三元锂电池、磷酸铁锂电池;根据封装方式的不同，动力锂电池技术路线可分为软包、方形和圆柱;根据电解质的不同，动力锂电池技术路线可分为液态电池、固态电池。

按电解质的不同，锂电池可分为液态锂电池和固态锂电池。固态锂电池和传统的锂电池最主要的区别在于固态电池电解质为固态，相当于锂离子迁移的场所转到了固态的电解质中。固态电池的优势主要有能量密度较高、热稳定性较好等。

高能量密度及低成本是未来发展趋势

从技术发展趋势来看，未来动力锂电池正极材料技术研发趋势朝三元电池高镍去钴和磷酸锰铁锂这两个方向发展，封装方式朝软包方向发展、电解液超固态电池发展是长期趋势。整体来看，动力锂电池发展趋势聚焦高能量密度和低成本这两点，三元电池高镍去钴是为了降低动力锂电池生产成本，磷酸锰铁锂、固态电池和软包适配固态电池是为了提升动力锂电池能量密度。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国动力锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

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