預(yù)計(jì)2018年8月至2021年期間，全球鋰離子電池產(chǎn)能將從170GWh增長(zhǎng)至590GWh。在電池制造商努力提高電池產(chǎn)量、滿(mǎn)足快速增長(zhǎng)的需求的同時(shí)，汽車(chē)制造商與投資者也在探索下一代電池技術(shù)，以提高電池產(chǎn)品性能、甚至是取代現(xiàn)有電池產(chǎn)品。在本研究報(bào)告中，我們對(duì)鋰離子電池的三類(lèi)主要技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行對(duì)比分析，探討技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用障礙以及可能的開(kāi)發(fā)歷程。

首先，研發(fā)生產(chǎn)鈷含量較低、甚至是不含鈷的電池已成為開(kāi)發(fā)下一代鋰離子電池的重要方向。對(duì)于鋰離子電池制造商與汽車(chē)制造商來(lái)說(shuō)，由于鈷金屬較為昂貴，且需要從剛果民主共和國(guó)大量進(jìn)口，因此急需擺脫或者降低對(duì)于鈷的依賴(lài)。包括JohnsonMatthey與NanoOne公司等在內(nèi)的企業(yè)已經(jīng)研發(fā)出了減少鈷含量、甚至是替代鈷的方法。

其次，為降低新能源汽車(chē)大規(guī)模推廣應(yīng)用面臨的充電問(wèn)題，具備快充能力的鋰離子電池也成為汽車(chē)制造商與電池制造商們的重要研發(fā)方向。以色列電池公司StoreDot正是致力于此，并自稱(chēng)成功開(kāi)發(fā)出了一款讓手機(jī)在60秒內(nèi)充滿(mǎn)電，并可讓新能源汽車(chē)在短短幾分鐘內(nèi)充滿(mǎn)電的新型電池。

再次，各大電池公司還在競(jìng)相推出高能量密度電池。高能量密度電池的實(shí)現(xiàn)方式之一是用包括硅或金屬鋰在內(nèi)的高能量密度材料替代原有的石墨負(fù)極材料。美國(guó)兩大電池公司——SilaNanotechnologies公司與Enovix公司分別采用不同的方法研發(fā)出了硅負(fù)極材料。韓國(guó)的三星SDI公司則將重心放在了一種名為“石墨烯球”的硅與石墨復(fù)合材料的研發(fā)上。

此外，固態(tài)電池由于可以實(shí)現(xiàn)較高的能量密度、良好的安全性以及較長(zhǎng)的循環(huán)壽命，也被寄予厚望。固態(tài)電池的技術(shù)核心在于電解質(zhì)材料的選取和應(yīng)用，因此我們以電解質(zhì)材料體系作為分類(lèi)依據(jù)，分別選取混合固液電解質(zhì)、無(wú)機(jī)電解質(zhì)以及固態(tài)聚合物電解質(zhì)這三類(lèi)電解質(zhì)材料體系對(duì)固態(tài)電池進(jìn)行具體分析。這三類(lèi)固體電池體系雖然具有良好前景，但都需要一定時(shí)間才能迎來(lái)規(guī)?；陌l(fā)展和應(yīng)用。