家族战队|动力电池《大时代》（三）黑科技能给大时代发展带来什么？( 二 ) 在动力电池《大时代》（二）中我们提到

此外，在目前锂离子电池首次充电的过程中，电池内部的电解液会在石墨等负极表面还原分解，形成一个SEI膜（固体电解质相界面膜），这层膜可以保护负极中的碳不与电解质发生反应（就是安全），但也会大量消耗锂离子降低电池容量。（就是第一次充电电池为了保护自己给自己加层膜，但会让电池容量受损）
其中硅碳负极的消耗则更加明显。有研究表明，现有的石墨材料首次充电会有5%～10%的不可逆锂损耗；硅的不可逆容量损失则达到了达15%～35% 。
这也让硅碳负极发展一直较为缓慢，主要是采用体积效应小、循环稳定性好的碳材料作为载体，掺入高比容量的硅材料作为主要活性体。目前特斯拉已经采用了这一技术。
4.预锂化
刚才我们提到，硅碳负极会在电池首次充电过程中造成较大的金属锂元素不可逆损耗，为了降低电池首次充放电造成的较大电池容量损失，行业又提出了新的黑科技，我们称其为预锂化。

文章图片
企业可以通过负极提前化成、极喷涂锂粉法和正极富锂材料法来进行预锂化，说白了就是提前做好准备，让首次充电过程因为SEI膜提前成型、负极有锂离子补充、正极一开始就有充足的锂离子等方法让首次充放电的容量损失降到最小（损耗目前最高可降低20%）。
但这些技术一是成本高，二是技术难度大不好控制，所以预锂化技术有了，但尚未实现商业化应用。
5.干电极
目前，负极材料的生产主要靠湿法，碰上了预锂化采用的锂粉（遇水会燃烧），危险性可就大了。这也是目前预锂化技术尚未商业化的难点之一。
而随着干电极技术的发展，刚刚提到的预锂化的问题也有很大可能迎刃而解（没水锂粉就不会着火了）。

文章图片
相比于湿电极，干电极技术不用溶剂制作，而是直接通过干粉混合、粉末成膜，然后在薄膜基础上集成到铜箔或铝箔的集电极层上，这一技术不仅制造成本更低也更加环保。
但根据浙江长兴中俄新能源材料技术研究院有限公司院长王庆生的介绍：目前干电极在电解质和电极的结合上仍有技术突破的困难，所以目前尚无成熟的干电极技术推出。
小结：硅碳负极、预锂化和干电极在动力电池技术上可谓环环相扣，通过硅碳负极提升能量密度，通过预锂化解决硅碳负极电池衰减快的问题、同时提升电池容量，再通过干电极解决预锂化过程中锂粉不易加入负极的问题。一出有趣的三角戏，让我们看到了这些可能改变未来动力电池格局的黑科技之间的联系。
6.固态电池
最后咱们再来聊聊固态电池这一黑科技。我们看电池外面都有一层壳体保护，但其内部却是液态的（这也是为什么不要乱丢电池，一看电池漏液，会造成严重污染且较难处理）。

文章图片
液态电池是我们的老朋友了，目前新能源量产车上全部搭载的是液态的电池。液态电池具有技术成熟、充放电循环稳定性好等优势，但目前液态电池在能量密度的提升上也有较大的困难。相比之下，固态电池（将液态电解液和隔膜替换为固态电解质）由于电解质为固态，可以让更多带电离子聚集，传输更大的电流，提升电池容量。
说白了，就是固态电池比液态电池容量更大，可以更好地提升新能源汽车的续航里程。但固态电池成本非常高（1mAh成为高达25美元），再加上充电效率低等问题，固态电池也仍然存在理论状态。
写在最后：目前动力电池在技术上还没能实现跨越式突破，企业们纷纷优化产品，比亚迪的刀片电池、宁德时代的CTP电池，这些都是在提升产品的空间利用率，而不是从产品核心技术上进行变革。