曾经有业内人士称“电动汽车电池技术基本上被美国垄断了”，这从侧面说明中国在动力电池技术方面落后于国外同行。但是这个局面被一家位于辽宁省的本土企业于不久前打破。

该公司生产世界首批电容型锂离子电池，融合了传统锂离子电池和超级电容器的各自优势，实现了高功率、高循环寿命，以及高能量密度的优势互补。同时解决了电动汽车在低温环境中运行困难的问题，对电动汽车产业的市场化发展将起到积极的作用。

电容型锂离子电池打破国外技术垄断  破解电动汽车低温运行难题

——专访朝阳立塬新能源有限公司技术总监李荐博士文/ 杨小杰

打破电动汽车电池技术被外企垄断局面

电池技术是制约电动汽车发展的关键。虽然中国汽车厂商和零配件供应商对电池研发的投资超过百亿元，但是目前达到电动汽车量产和质量要求的本土动力电池生产商却寥寥无几。

目前中国生产的电动汽车电池具有价格低容量大的优点，但是缺乏整个电池系统评价体系，同时在一致性、可靠性、安全性以及电池管理系统技术方面还存在诸多问题。在几年前有人便公开表示“电动汽车电池技术基本上被美国垄断了”，但是这种局面目前已经被中国企业所打破。

2012年5月份，朝阳立塬新能源有限公司（下文简称“立塬公司”）在北京人民大会堂举行发布会，宣布其成功研发出世界上首批有机体系电容型锂离子电池——电容型磷酸亚铁锂锂离子电池，对解决制约电动汽车发展的瓶颈问题将产生积极的作用。

    该公司技术总监李荐博士近日在接受本刊采访时表示，电容型磷酸亚铁锂锂离子电池的最明显的优势在于其功率特性，可进行大电流充放电；同时电池的循环寿命、低温性能也得到大幅度提高。据了解，传统锂离子电池能量密度高，但是功率密度较低，寿命较短；超级电容器功率密度高，寿命长，但是能量密度相对较小。立塬公司的生产的电容型锂离子电池克服了锂离子电池和超级电容器各自性能缺陷，巧妙地融合了各自的优势，实现了高功率密度、高循环寿命，以及高能量密度的优势互补。李总监表示：“在专利技术方面，立塬公司的产品不受制于其他任何国家或同行业者，并且公司已经初步构建自身的专利网。”据介绍，立塬公司目前申报国家专利35项，已授权27项，已授权核心发明2项。电池的使用寿命对电动汽车尤为重要。据李总监介绍，经过国家动力电池检测中心“北京201所”权威部门检测，立塬公司生产的电容型磷酸亚铁锂锂离子电池寿命较普通的磷酸铁锂电池明显得到提升。“我们在北京201所耗时1年多，真正做到了3000次循环充放电检测，结果验证，与传统磷酸铁锂电池相比，我们产品的循环寿命提升了2-3倍。”李总监告诉笔者，立塬公司是目前国内委托权威检测部门实际做到3000次充放电检测的唯一一家企业，并且检测标准高于国家标准（充放电测试电流达到2C，而国家标准为1/3C）。解决低温状态下电动汽车运行的问题  深受整车厂商青睐对汽车来说，低温环境下运行一直是个很大的挑战。这不仅体现在传统燃油汽车上，对电动汽车来讲，尤为明显。据了解，在气温为-5℃时，电池的续驶里程明显下降。电池输出动力来自化学反应产生的电流，在低温环境中电池的化学反应的速度要比室温条件下慢很多，影响电流的输出，因此造成动力性能下降。当这种化学反应速度变得极为缓慢时，电池就不能提供动力支持。在北方，冬季时间长，有些地方的气温甚至在-20℃以下，如何保证低温状态下电动汽车的运行，就成为业界颇为关注的一个问题。虽然可以采用给电池仓加热的方法解决，但这是以消耗能量为代价的；而且由于加热的不均匀性，还会导致电池衰减的不一致性。“立塬公司生产的电容型磷酸亚铁锂锂离子电池温度特性出色，明显好于普通的磷酸铁锂电池。”李总监说：“经过实际严格的测试，在-20℃下，保证电池电压不低于2V的情况下，电池容量保持率仍在86%以上，有效解决了低温情况下电动汽车运行的问题，从而使电动汽车在极寒天气中正常运行成为现实。”

立塬公司与安凯汽车公司合作开发的12米纯电动客车，配备了540V480Ah的电容型锂离子电池，一次充满电可行驶300公里。目前已安全行驶逾3万公里，经受了东北地区冬季-24℃低温实际考验。在爬坡方面，可以在30度坡路行驶及启动，各项性能指标优异。安凯公司方面评价说“不同电池模块充电容量和放电容量的一致性都很好，同时，电池恒压充电的容量很少，这对电动汽车用的电池来说是非常有利的。”另据介绍，五洲龙公司生产的配备了这种电容型磷酸亚铁锂锂离子电池的混合动力大巴车已试车运行，并获得了2013年沈阳全运会订单 降低成本——依靠大批量生产电动汽车是全球公认的绿色、节能的交通工具，是未来发展的趋势。但是从国内现状来看，电动汽车的发展与期待的目标还有较大距离。

有报告指出，由于购置价格高、基础设施不完善、可供选择的车型相对少，以及认为电动汽车技术远未成熟等因素，普通消费者在短期内不太可能大规模购买电动汽车。同时，考虑到成本高、标准缺乏，以及基础设施有限，大部分汽车厂商仍然持观望态度。由于电池价格高昂，造成了电动汽车价格居高不下。目前电池约占据电动汽车50%的成本。如何降低成本，生产出让消费者接受的价格适中的电动汽车，也是企业积极探索的。前不久科技部发布的《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》指出，要以动力电池模块为核心，实现我国以能量型锂离子动力电池为重点的车用动力电池大规模产业化突破。李总监告诉笔者，除了企业自身的管理等因素外，实现车用动力电池大规模产业化突破，依靠产业链整体规模化、标准化、成熟化，是降低单体电池及电池组成本的最好途径随着技术的不断创新与突破，纯电动汽车电池技术进步加速，整车产品更加接近消费者需求，世界主要汽车制造商加快了纯电动汽车量产步伐。就中国来讲，近两年，与电动汽车相关的动力电池项目在纷纷开建。《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》指出，当前，我国电动汽车发展已进入关键时期，既面临重大的发展机遇，也面临着严峻的挑战。中国电动汽车发展中还存在很多需要解决的问题，例如核心技术还不具竞争优势，企业投入不足，政府的协调统筹潜力还没有充分发挥等。李总监认为，相关项目的涌现是现阶段发展的需要。“国内电动汽车行业的短板是‘游兵散勇’、‘各自为政’，各有小技术、小诀窍，但未能形成合力，整体水平与国外相比还有差距。国外的产业基础比国内强，且大型企业较多，可以一次性大规模投入。国内纷纷涌起动力电池项目，可以说是百花齐放，从行业整体的角度来看，这并不是一个坏事，必然会有一个大浪淘沙的过程。届时，将促进技术的进步和提升。”上升无止境：未来3年计划扩产50倍，产品研发再上新台阶立塬公司的主要产品包括超级电容器(1～6000F)和电容型锂离子电池（1～200Ah）两大类。据李总监介绍，该公司技术团队从1998年开始做超级电容研发，并在2005年开始产业化。2009年末成功研发制造了世界首批电容型锂离子电池，并于2010年初开始进行样车实验，直到2010年底才在北京201所进行检测，历时一年，实际充放电测试达到3000次，并在2012年1月份通过成果鉴定。其生产的电容型锂离子电池不但填补了大型混合超级电容电池产品的国际空白，而且产业化技术已走在世界的前列。立塬公司的产品可广泛应用于驱动电源和储能电源两大领域，如电动汽车、特种工程车辆、电动工具等。目前，包括美国、德国、意大利、俄罗斯、荷兰、韩国、印度、台湾等在内的21个国家和地区的120多家企业与立塬公司建立了业务往来和合作意向。采访中，李总监告诉笔者：“正是由于前期做了大量的技术铺垫工作，我们才取得现在的成绩。虽然我们的技术是世界首创，但是我们还不敢说产品多么完善，还有很大的改进空间，上升无止境。”谈到未来的规划，李总监强调，立塬公司目前产能700万Ah，计划未来3年扩产50倍。目前正在建设的新厂区占地100亩，建成后产能将是现在的30倍，并实现年销售额15亿。“此外，政府还为立塬预留建设用地1000亩，我们将在进一步扩大产能的基础上不断延伸产业链，以实现年产值100亿为目标；同时，在科研开发方面，立塬将进一步加大投入，与国内一流研究院所建立紧密合作关系，不断开发新型储能产品。”