问题59 未来动力电池的发展趋势是怎样的？
动力电池是电动汽车的三大核心技术之一，对于电动汽车有着重要的意义。根据统计，在成本方面，现阶段电池成本占比达到了电动汽车整车的30%～40%，是三大电系统（电池、电控、电机）中占比最高的部分。作为对比，传统能源汽车上的发动机大概占整车成本15%左右。综合来看，电池是决定电动汽车续驶里程、价格、驾乘品质的关键所在，每一点都是影响消费者购买意愿的重要因素。
作为目前电动汽车领域应用最为广泛的电池种类，电动汽车的化学动力电池主要分为动力电池和燃料电池两大类。动力电池用于纯电动汽车（EV）、混合动力电动汽车（HEV）及插电式混合动力电动汽车（PHEV）；燃料电池专用于燃料电池汽车（FCV）。
目前，锂离子电池处于高速发展阶段，在诸如日产Leaf、丰田普锐斯plug-in、特斯拉Model S、通用Volt、福特Focus EV以及宝马i3等电动汽车上都采用锂离子电池。此外，锂资源较为丰富，价格也不贵，可以说锂离子电池是动力电池中目前最被市场看好的动力电池。
从锂电池正极材料来看，当前正在使用和开发的材料主要包括三元材料（钴酸锂、镍钴酸锂、镍锰钴）、尖晶石型的锰酸锂、橄榄石型的磷酸铁锂等。三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点，具有价格优势。从全球角度看，典型车企配套车型主要采用日韩动力电池，以三元锂为主，续驶里程基本都达到或超过350km的水平。在我国，电动汽车仍然在采用磷酸铁锂（比亚迪为主）和三元锂电池，车型续驶里程基本上都能够达到300km，但是电池系统平均能量密度水平仅为115W·h/kg。
磷酸铁锂电池采用磷酸铁锂（LiFePO4）作为正极材料。低温条件下（气温低于-10℃），磷酸锂电池衰减得非常快，经过不到100次充放电循环，电池容量将下降到初始容量的20%。同时，磷酸铁锂电池单体能量密度为140W·h/kg，已经接近理论极致170W·h/kg。三元锂电池具有优异的低温性能，在-30℃条件下可保持正常电池容量。三元锂电池的能量密度180W·h/kg，今后还有很大的提升空间。但三元锂电池液态电解质易燃易爆，在长期使用过程中容易触发“热失控”，在充放电过程中锂枝晶的生长容易刺破隔膜，引起电池短路，造成安全隐患。不管怎样，三元锂电池产品已经趋于成熟，已成为当前动力电池的主流产品。
除了现在市场上主流的三元锂电池与磷酸铁锂电池之外，固态锂电池被称为未来的电池新星，越来越得到业界的重视。所谓固态锂电池，是一种使用固体电极材料和固体电解质材料、不含有任何液体的锂电池、主要包括全固态锂离子电池和全固态金属锂电池。差别在于前者负极不含金属锂，后者负极为金属锂。从技术潜力角度来看，三元锂动力电池的能量密度提升相对困难，全固态锂电池能量密度提升，从理论上讲更具可行性。固态锂电池在继承传统锂电池优点的基础上，安全性、能量密度都有了大幅进步。目前，全固态锂电池研发可提供的能量密度基本可达300～400W·h/kg，有望成为下一代高能量密度动力和储能电池技术的重要发展方向。
总之，就锂离子动力电池发展而言，磷酸铁锂电池正在被替代，三元锂电池已经成为主流，全固态锂电池或新锂离子电池将逐步替代三元锂电池。