锂离子很活泼，很适合在正极与负极之间左右横跳，单位体积与单位重量的锂离子电池能存储电的量都远高于其他配方。

  真的不是人类不够努力，而是研发电池实在太难了，你花60块可以买到“充电器 + 4颗5号 + 4颗7号”的GP充电电池，以为只是很普通的商品罢了，其他这已经融汇了人类200多年的电池研发精髓

  下表是当前主流二次电池的列表，能把人给绕晕，锂离子电池只是其中一个分类，而它的贡献是让电动车有了颠覆燃油车江湖的潜力。

  在1991年索尼量产锂离子电池之前，世界上所有配方的汽车动力电池之性能，四舍五入就是完全没用的工业垃圾，到顶了只能用作垃圾分类专车使使。

  经过三十年的发展，我们现在已经清楚了锂离子电池有多难研发，6大因素互相制衡博弈，让电池技术一直无法突破瓶颈：

  4、循环寿命：电池使用寿命受到很多因素影响，文后有详细链接，保证你不想看完

  对于消费者而言，成本是一个控制变量，贵就是好，好就是贵（宝沃型狗头），单位体积内的包含的能量（强关联容量）与功率密度（强关联充电速度）则是关系我们消费者用车体验的两大显性因素，循环寿命、安全、工作时候的温度区间是几乎不能被消费者左右的隐性因素。

  因此，今天我们的文章主题就是同一个价位之下（成本变量已被控制），你选择大容量长续航电池，还是高性能快充电池？

  A、单位体积内的包含的能量指的是在单位重量或单位体积内能储藏能量的多寡，电池的重量单位体积内的包含的能量用Wh/kg做单位（常用），电池的空间单位体积内的包含的能量用Wh/L做单位（不常用）。

  B、我们平时不怎么聊单体电芯的单位体积内的包含的能量，要聊就是要成组之后的电池整包单位体积内的包含的能量，这就包含了各种结构件、冷却系统、加热系统、电控系统等配套系统。为什么只聊这个定义呢？国家补贴只看整包密度，没人想了解单体电芯。

  C、单体电芯的单位体积内的包含的能量越高，我们越容易在更小体积内，装入更低重量的同等容量电池包。但这只是“越容易”，电芯单位体积内的包含的能量与整包单位体积内的包含的能量并非线性相关，如果配套系统占比太高，安全性会更高，但续航就不见涨了。

  D、“容量”和“能量”是两回事，平时我们买充电宝看的是容量，比如容量为10000mAh一个，电压是3.7V，两者相乘就是370000mWh=370Wh=0.37kWh，也就是0.37度电的能量，所以平时我们说的动力电池容量其实是动力电池能量才对。

  好了，接下来考虑的是怎么提升电池整包单位体积内的包含的能量和电池能量（容量）的问题了，当前有几种主流方法，我没办法穷举，就说一些重点的：

  当前锂离子电池的研发方向是减少钴（22万/吨，增加层状结构和循环寿命）、增加镍（3万/吨，增加单位体积内的包含的能量）。

  从下表可知，在NCM三元锂配方中，NCM811正极用到最少的钴和最多的镍。

  超高镍正极，意味着配方可能趋向于NCM9/0.5/0.5，可以更环保、更廉价、更高单位体积内的包含的能量，但循环寿命更短，稳定性/安全性会变差，需要更多的辅助技术去确保电池不会自燃，让液态电解质固化也是其中一种方案。

  金属锂负极一直都只能做成一次电池来使用，这么一用已经数十年了，用作二次电池的安全问题依然没解决。

  实际上金属锂的比容量高达3860mAh/g，用来当负极是很理想的，用作负极可以大幅度提升比能量，但锂枝晶生长的问题一直没能解决，负极表面的锂很容易吸引更多死锂来构成新的锂枝晶，电池的循环寿命也非常弱鸡。

  韩国汉阳大学Dongsoo Lee和Ungyu Paik教授在其研究中提出：“通过辊压将铜箔表面的Cu3N纳米线转移到金属Li负极的表面，随后Cu3N纳米线与金属锂发生反应，生成Li3N@Cu纳米线N具有高离子电导率，较低的电子电导率和良好的电化学稳定性，因此可以有明显效果地的抑制锂枝晶的生长，同时金属锂表明产生的三维立体结构界面，也能够有效地降低电流密度，使得金属锂均匀沉积。”

  固态电解质电池的主要优点是：单位体积内的包含的能量高，目前实验室样品能够达到300-400Wh/kg（这可是整包密度）；可使用金属锂负极，提供高比容量；安全性能更高，不会刺破隔膜造成短路，不会胀包，不会漏液，不会挥发；碰撞受损后，电池安全性更高；温度适应性好（部分配方），可以在-25℃到60℃之间工作；循环寿命1000次以上，最多有吹45000次的（很可能是PPT概念）；自放电率很低，静置亏电速度慢。

  主要劣势有：成本过高，技术不成熟，工艺很复杂，产业链上下游不完整，暂时不适合大规模生产；固态电解质的界面接触性差（固体-固体），电导率偏低，高倍率大电流一来就捉襟见肘了，比较难实现快充，功率密度有限；运用金属锂负极的同时会产生死锂、锂枝晶生长的问题；氧化物坚硬，制作成电解质片容易脆裂。

  电动汽车快充的确也当前的城市电网负载提出了极高的要求，笔者就曾经尝试咨询社区物业如何给我自己的停车位加装7kW充电桩，物业给出的结论是“不愿意”。虽然7kW仅仅相当于两台空调，但每个小区的电网容量是很有限的，如果开放给10户电动汽车用户安装还能勉强支撑，但若增加到30户，那小区就会跳闸。

  电池配方是否支持超级快充（比如神乎其技的石墨烯），电控水平能否支持超级快充，散热能力是不是支持超级快充，电池损耗速度是否在客户承受范围以内，这些都是必须面对的问题。

  混合电池”的技术方案，将高能量密度电池和高功率电池混搭到同一个电池包里面，这又给电控带来了非常严峻的挑战。大众集团之前试过了，反正就是没做成。

  属于自己的产品力；而不需要超级快充功能，若是公共快充桩的功率跟不上的话，这个优势等于没有。

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