1.对原材料的要求，对于自然界中的间歇性能源和人类数智产品的需求，需要开发大规模的高效储能装置，这个需求庞大，需要非常丰富以及成本低廉的原材料。
2.安全性的要求，关于电池的爆炸新闻以及带来的损失，让人心有余悸，无论是在驰骋的电动车还是各种数码产品，高能易燃的电池都离人类太近，需要其极高的安全性以保障人们的生命财产安全
3.对电池性能的要求，极端的环境下必须保持良好的性能、寿命以及安全性，比如在高温天气和低温天气中，如何保障电池正常的工作。
电池的结构特性局限了电池的性能，现有的电池结构是电池衰老和存在安全隐患的根本原因。电池发电的原理是两个电极材料在电解液中相互交换离子，但是因为这个结构也会使得其反应界面一直存在，电池一直在工作容易衰老并且也有安全隐患。
想要让电池低温高活性与高温稳定性的需求矛盾无解，举例来说，电动汽车在冬天趴窝就是因为电池在低温情境下，性能失效的缘故。材料科学家和电池工程师在电池材料上提出了许多办法。例如在电解液当中掺入大量有机溶剂，来降低电解液的凝固温度。然而这样却造成电解液更加易燃，牺牲了电池的安全性。也有科学家尝试更换电极材料，但是电池的能量提升了，却无法抵抗热失控；快充的话，又会导致电池界面的火性太高，也无法保障其安全性。从优化电池管理的系统思路上解决，却带来了能量密度的下降与单位成本的增加。
似乎电池也有鱼和熊掌不能兼得的障碍，能量密度、安全、快速充电等特点不能完美的集成在电池身上。
动力电池：逐渐消失的消费制约面对里程焦虑与电量焦虑，王朝阳院士的团队带来了新的解决方案——全天候电池。对于低温下锂电池如何保持良好的性能同时安全性与能量密度损失较小，现在的解决方案原理是通过可行性的热调控，利用瞬间热刺激，把电池内部的电化学界面调大调强，这个过程大概需要10~30秒钟，大约消耗1%~3%的电量。
电池在不用的时候，化学界面保持最低的水平，保障电池的绝对安全和最低的老化速率，工作的时候用热刺激把电池里面的反应界面瞬间调大、调强提供高功率快充能力，使其在低温环境保持良好的性能。电池工作完成后，自然状态下，温度在5分钟之内降到室外温度，回到安全稳定的初始状态。而这个调控原理适用于所有化学和材料体系，包括锂离子电池，锂金属电池，全固态电池。
全气候电池克服电池低温问题，彻底解决了电动汽车在冬季续驶里程急剧下降、无法启动、性能衰减、安全隐患等诸多难题，对电动汽车的发展具有里程碑的意义。在2022年的冬奥会上，全天候电池也会成为冬奥会电动汽车的抗冻“心脏”， 该技术也入选了2022年度汽车十大技术趋势之一。
电动汽车要满足冬奥会低温环境的出行需求外，还需快速充电的能力。王朝阳院士在2019年发布的一项快充技术，10分钟充电可让电动汽车充满80%，续航300公里到400公里，并且经过2500次充放电后，电池容量只有8.3%的损耗。而在当前的电池技术水平下，即使快充也需要30分钟，充电到电池容量的80%；慢充则需要6-8小时，要想把电池充到100%则需要更久的时间。
要实现快充，电池的活性必须足够高，使用电池自加热技术可以实现，有效地减少车载电池成本和原材料的消耗。而现在全气候电池已经可以做到。不过全天候电池并不是终极电池的模样。王朝阳院士介绍称，第二代热调控磷酸铁锂电池在研发的路上。目前实验的进度已经做到了300瓦时每公斤的能量密度，而成本据悉有望降至每瓦3毛5，不需要热管理系统。可以10分钟快充，不怕冷，不含钴等污染元素。
终极电池的模样也会加快飞行汽车的到来。飞行汽车可以实现商业化，最重要的先决条件是高能量密度和快速补能的电池技术，而二代热调控磷酸铁锂实验开了个好头，其可行性和经济性有希望实现飞行汽车落地的可能。
电池这些前沿技术的变化也给业界电池的发展探索带来了新的思路。快充电池的突破发展也是电动汽车的里程碑，未来大规模应用下，电动汽车的消费就不再有各种顾虑。新能源电动车将会全面替代燃油车，不仅降低能源的消耗也会更快地实现碳中和的目标。
【 电池|在WE大会看见出行未来：告别拥堵，15分钟飞到办公室】在WE大会上，王朝阳院士称未来退休前的梦想是让私人飞行汽车在15分钟内把人送到办公室。这个梦想我想也是所有人想要实现的未来，炫酷的飞行汽车会作为公共交通的补充普惠给大众，让出行更加简单。

稿源：(钛媒体APP)

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标题：电池|在WE大会看见出行未来：告别拥堵，15分钟飞到办公室( 二 )