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？
在动力电池《大时代》（二）中我们提到 ， 动力电池正逐步走向新时代 。 新时代下 ， 动力电池也有诸多“黑科技”加身 ， 而这些黑科技 ， 也很有可能将成为推动电池产业发展的革命性技术 。 新时代有哪些黑科技、新技术？让我们一起往下看 。
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1.二元无钴电池
无钴电池这个理念被吹得天花乱坠 ， 特斯拉、宁德时代、广汽新能源、蜂巢能源等企业近期纷纷放出各种形式的无钴电池消息 。 但真正有望尽快量产的 ， 还是蜂巢能源推出的“二元无钴电池” 。 （磷酸铁锂电池由于技术成熟、使用时间长 ， 暂不属于无钴电池的新技术 。 ）
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目前钴作为稀有金属 ， 价格很高（基本都在中非刚果那片埋着） ， 导致动力电池价格较高 ， 同等条件下新能源汽车比燃油车贵了不少 。 而无钴电池则可以通过较低的成本切入市场 ， 加强电动汽车的竞争力 。
我们刚刚聊的蜂巢能源的二元无钴电池 ， 是三元锂电池的升级版 。 这款电池的电芯在三元材料中剔除钴元素 ， 然后用与钴元素性质相近的元素（如铝）进行掺杂生产 ， 虽然新产品还是属于三元材料 ， 但第三种材料占比会很少（7%以下） ， 所以我们将其称为二元无钴 。
蜂巢能源市场总监郝雷明介绍 ， 新技术可以让动力电池能量密度达到245wh/kg（目前业界水平大概在160wh/kg左右） ， 这款电池最早2021年6月就会推向市场 。 这样的技术可以帮助电芯材料成本降低约5% 。
2.超级电容
超级电容是由电容器发展起来的 ， 电容器其实就是连接电线与设备之间的枢纽 ， 可以储存一定的电能 ， 在需要时释放出来 ， 并作为“疏导员” ， 在电路系统中帮助电路与设备更高效的工作 。
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超级电容器则名副其实 ， 拥有瞬时释放大量电能的能力 ， 并且不会因为快速大量放电而让电池受损 ， 对于新能源汽车动力有很好的增强与保护能力 。
根据搜狐汽车·黑客资深编辑王磊老师的报道 ， 目前超级电容虽然储存的能量小 ， 但功率密度极高 ， 平均在300W/kg-5000W/kg之间 ， 相当于普通锂电池的10倍 。 同时 ， 在充放电时 ， 超级电容的库伦效率（放电容量与充电容量之百分比）达到99%（等于通过超级电容发电的损耗约可忽略不计） 。
说白了 ， 超级电容能给电池在急加速减速时候延长生命 ， 也能在提升跑车的运动性上大放光彩 。
3.硅碳负极
电池有正极负极 ， 像我们刚才提到的三元锂、市场上势头正猛的磷酸铁锂（锂化物）都是电池的正极材料 。 那边正极材料有磷酸铁锂、三元锂、二元无钴电池等技术百花齐放 ， 这边我们负极材料也有特别的技术 。
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目前 ， 新能源汽车的动力电池负极基本都是石墨材料的负极 。 因为石墨材料具有稳定性高、导电性好、成本低等优点 ， 被认为是目前较为理想的锂电池负极材料 。 但石墨负极比容量及倍率性能不能满足高性能负极材料的需要 ， 说白了就是能量密度提升不起来了 。
数据显示 ， 石墨基的理论比容量为372mAh/g、硅基的理论比容量为3580mAh/g ， 由于硅碳负极的能量密度表现则远胜石墨负极 ， 所以硅碳负极成了可能“跨时代”的一种材料 。 （石墨烯目前也是一项有望尽快实现的技术 ， 但因为成本太高目前还停留在实验室级别 。 ）
但硅碳负极也有不足 。 目前硅碳负极最大的问题是充放电膨胀率高（达360% ， 普通石墨为10%） ， 会让电池内部结构出现问题 ， 最终导致电池充放电能力下降、寿命减少 。
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