2015年，全球電動汽車銷售量達55萬輛，較2014年的32.4萬輛增加70%。其中，純電動汽車銷量為32.8萬輛、插電式混合動力車(PHEV)為22.2萬輛。
盡管這樣的增長速度并不算慢，但事實上，整個電動車的市場占比還微乎其微，要想真正推動其大規模的市場化，注定還要迎接來自技術和市場的雙重挑戰。這其中，安全性、續航能力、充電速度可以算作眼前最為直接也最難跨越的阻礙。
圍繞于此，從研究機構到材料企業，從電池企業到整車企業，一大批勇于開拓的企業前赴后繼，不惜投入巨大的財力、物力和人力對三座大山進行攻堅克難，他們有的聚焦于新型電池的研發，有的專注于新材料的應用，還有的則側重于生產工藝的革新。條條道路通羅馬，他們通過不同的路徑，但都有一個共同的目標：擺脫動力電池的現實瓶頸。
高工鋰電網盤點了自上半年以來，包括豐田、日產、日立等國際企業以及海內外一些科研機構在電池領域的最新進展，希望能對讀者有所裨益。
1. 豐田日產鋰電池大變革 提升電動車續航里程
為使電動車獲得更長的續航里程，日本豐田與日產正致力于研發電池技術，5月豐田與日產分別宣布了研發成果，其新一代密集能源貯備電力組可為電動及混動汽車提供持續時間更長的驅動力。
豐田汽車公司正在研究以鎂電解質取代當前鋰離子電池中使用的鋰電解質，他們已經尋找到一種方法，通過利用儲氫器中所使用材料來制造鎂電解質，其可能需要20年的時間來使這一技術大規模投入利用。
而日產采用的技術手段是——在電池中摻進一種叫做“非晶一氧化硅”的添加劑，以提升鋰離子電池能量儲存容量。這種化學物質可使電池保留更多的鋰離子，從而提升電池總體性能。
2. 安普瑞斯建成世界首條鋰電池硅納米線負極生產線
5月22日，安普瑞斯公司完成鋰離子電池硅納米負極生產線制備并投入中試生產。這是世界上第一條、也是唯一一條雙面連貫印刷式、高精度、3維納米線生產線。這條生產線的建成初步實現了高容量硅納米線負極的規模生產。
目前，安普瑞斯含硅納米線負極的電池可以達到800-1000Wh/L和320-400Wh/Kg(取決于電池的容量和體積)。公司的硅納米線負極電池已經在無人機，穿戴設備，電動汽車和軍用裝備上試用和使用。
3.日本日立開發出高放電能力的混合動力車用鋰電池
日本日立公司發布新型48V電池包系統，由12個5.5 Ah方形電池單體組成，具有優良的低溫特性，其放電能力是該公司之前混合動力車載鋰離子動力電池放電能力的1.5倍，10秒鐘放電功率高于10kW，10秒鐘充電功率高于13kW。
目前市場上的48V系統主要用于微混和弱混合動力汽車，此次日立開發的鋰離子電池組進一步開拓了48V系統在混動汽車領域的應用。
4.日本新型鋰電池充電速度大幅提升
日本鐘化公司與愛知工業大學的研究小組開發出了充電速度提高100多倍的鋰離子電池。
這種鋰電池將碳納米管混入被稱為TOT的有機分子中，作為正極材料。由于增加了電子數量，提高了導電速度，就可以更高效地充放電。
這種直徑1厘米紐扣大小的鋰電池經過每次充電30秒，且充放電5000次，性能也沒有下降。需要大容量電池的電動汽車如果使用這種電池，可以大幅縮短充電時間。
新開發的鋰電池也可以實現強電流流通，因此不需要電容器。電動汽車若使用這種電池，可以降低成本，提高加速性能。
研究人員爭取5年內在便攜式終端和電動汽車領域使用這種電池。
5.日本利用新涂層工藝使鋰電池容量增倍
日本積水化學工業株式會社宣布開發出了一種全新的鋰離子蓄電池。
積水化學通過利用自身的原材料技術開發出了全新高性能凝膠型電解質，該種電解質可以顯著提高鋰離子的導電性能。另外，通過進一步采用高容量硅負電極材料，全新鋰離子電池不僅電池容量顯著提高，其外觀也變得更加纖薄、柔軟、覆蓋面積大。同時，該全新鋰離子電池質地柔軟、可塑性強，因此可應用于汽車、房屋、家電等多個領域的市場中。
積水化學表示，一旦這種全新的鋰離子電池成功通過測試，那么未來將會應用到包括混合動力汽車、太陽能房屋等多個領域的市場中。
6.加州大學開發出新型鋰電池正極材料 充電速度快16倍
加州大學河濱分校的一組研究人員開發出了一種新架構的硅陽極，應用在鋰電池中可以使充電過程快16倍。新的設計構建于3D結構的錐形碳納米管材料之上?？梢允闺姵乇仍瓉磔p40%，卻能攜帶比原來多60%的電量，將使充電速度快16倍左右。
研究人員首先構建了一層石墨烯薄片，并在此基礎上使用柱狀碳納米管構建了柱狀的納米結構。最后他們使用溫和的電感耦合等離子體使之柱狀納米管變成錐形結構，最后他們將非晶硅沉積在上面。
這種電池技術如果能夠批量生產，將對智能手機和電動汽車行業影響巨大。
7.復旦大學提出新型鋰電池體系 能量密度高成本低
復旦大學化學系、新能源研究院夏永姚教授課題組首次提出一種新型的鋰離子(鈉離子)電池體系，該體系正極采用一種含有碘離子、鋰離子/鈉離子的水溶液，負極采用一種固態有機聚合物，電解質采用硝酸鋰或硫酸鋰的水溶液，聚合物離子交換膜作為隔膜將液態正極和固態負極分隔開。
新型電池工作原理與傳統的鋰離子電池相似：正極反應基于溶液中I3-/I-電對的氧化還原，負極反應基于聚酰亞胺上羰基的可逆烯醇化反應，鋰離子/鈉離子聚合物交換膜為電池隔膜，充放電過程中伴隨著鋰離子Li+(或鈉離子Na+)在正負極之間的遷移。
與傳統電池有限的循環壽命和功率密度相比，該體系中電池的正負極電極反應均不涉及離子在固體材料中的擴散及其由此引起的充放電過程中電極材料的體積，能夠將電池的高能量密度和電容器的長循環壽命與高功率密度有效地結合起來。電池在0-1.6V的電壓窗口之間充放電，可以循環高達50000次，這遠遠超過了傳統可充電電池的循環壽命(<10000次)。
這種新型的鋰離子(鈉離子)電池體系中所有的組分都是環境友好無污染的。而且該電池體系中電極反應并不涉及金屬元素的氧化還原，這也大大降低了電池的制造成本。
該電池具有能量密度高、功率密度大、循環壽命長、安全性高、成本低等優異的性能，將來可望用于風力、太陽能發電等能量儲存、智能電網峰谷調荷等。
