电池已广泛融入人们生活。锂电技术在 2019 年荣获诺贝尔化学奖，且在电动汽车、手机、笔记本电脑等领域占据优势地位。当前，我国新能源汽车市场保有量和增量居世界首位，电动汽车的“油箱”备受瞩目。那么，电池技术怎样推动汽车产业进步，使人们出行更便捷、更安全呢？
（ “科学麻辣烫”第四期活动现场 周烨摄）
12 月 3 日，举办了以“电池革命如何重新‘定义’汽车”为主题的“科学麻辣烫”第四期活动，该活动在北京举行。此次活动由中国科协调宣部负责主办，同时由中国科技新闻学会、光明网以及北京理工大学承担承办工作。活动特地邀请了北京理工大学材料学院的教授陈人杰、北京理工大学机械与车辆学院的教授何洪文以及全国废弃化学品处置标准委员会的委员林晓这三位专家，与媒体一同探讨电池革命给汽车领域发展所带来的影响。
电动汽车续航能否更持久？
电动汽车存在续航问题，这使得用户无法出远门，一直困扰着他们。陈人杰指出，科学家始终在努力提升电池的“电力”，积极开发能量密度更高的电池体系。从铅酸电池到镍镉电池，再到如今的锂离子电池，电池材料一直在发生变化，电池的能量密度也在不断提升。
陈人杰称，与现有的锂离子电池相比较而言，锂硫电池能够达到更高的能量密度。目前其研究团队正致力于开发高性能电池体系，通过运用新的材料，来提升电池的能量密度，以及循环性能、功率特性和安全性等方面。
何洪文表示，除了利用新材料之外，还可以通过对电池进行充放电管理来让电池更持久。他指出，动力电池系统的性能不仅仅取决于单个电池的性能，因为动力电池组存在“木桶效应”，并且在充放电末期还有“扫帚效应”，所以加强对动力电池组的能量、安全、耐久性管理是很重要的。
何洪文提出，对动力电池系统管理状态量进行估计，常用基于模型和数据驱动的方法。通过建立电池的高精度模型，运用先进的估计算法，并且引入状态反馈修正，就能够有效保证电池状态量的估计精度。
电动汽车的电池能否更安全？
车辆电池着火的消息时常出现在报纸等媒体上。电池的安全性是消费者所关心的一个问题。
电动汽车暴露出了一些安全隐患，不过能够从安全的动力电池材料体系以及动力电池的安全管理方面来解决问题。何洪文表示，我国已经率先构建了新能源汽车的三级监管平台，并且积累了很好的一手数据。目前行业内正从多个方面构建安全保障体系，一是动力电池安全风险的在线评估，二是对异常性能单体进行预警管控，三是设计整车的安全防护系统，以此来完善电动汽车的安全性能。
陈人杰表示，锂离子电池易燃主要是和电解液相关。如今，电池的制造工艺以及生产过程的安全管理等方面都已经取得了很大的进步。然而，目前依然在使用液态电解质。未来，能够研发出固态的电解质体系，以此来提升电池的安全性。
陈人杰认为，改进电池安全性可从两方面展开。其一，从电池材料的优化及改良方面着手；其二，对电池的结构以及制备工艺进行改进。
大数据、云管控以及智能化这些方面为完善动力电池的安全管理提供了新的途径。何洪文指出，对电池材料体系进行安全升级，同时借助智能化的动力电池管理手段，能够进一步提升动力电池系统的安全性能。
如何应对到来的电池报废潮？
越来越多的电动汽车投入市场后，废旧电池的处理便成了难题，而快速发展的新能源行业也迎来了电池的报废潮。林晓表示，2018 年我国报废电池约达 6000 吨，三年后的数据会达到 20 至 30 万吨，这使得对工业解决方案的要求极为迫切。他还指出，报废电池留在城市中会存在污染和安全风险，必须将报废电池的资源回收回来，以消除这些风险。
过去十年里，电池价格已降至原先的十分之一。这表明电池材料中的金属价格已十分接近电池成本价格。林晓称，通过电池回收能够基本实现盈利，不过目前仍需探索更成熟的工业解决方案。锂离子电池的回收技术在常规消费领域已存在，然而动力类电池的材料和系统与常规电池不同，需要更多研发来解决相关问题。
陈人杰表示，废旧电池的处理不应再沿袭先污染后治理的旧方式。电池在设计制造的源头，应当挑选一些对环境极为友好的绿色电池材料，并且还要兼顾电化学性能，构建起绿色电池体系，通过进行再设计、再利用以及再回收等操作，切实达到电池的绿色指标。
车辆电动化被国际所公认是发展趋势。何洪文持有这样的观点，即电池的技术革命始终在推进之中，汽车性能提升的导向使得对新型电池的需求持续增加，这将会促使电池技术以及其系统集成、管理控制产生新的变化。
“科学麻辣烫”活动由中国科技新闻学会与光明网共同打造。这是一个科学家与媒体对话的全媒体平台。该活动聚焦科技前沿话题和热点事件。它邀请专业学会、知名科学家、科普专家与主流科学媒体的编辑、记者进行面对面交流。活动的目的是解疑释惑、回应关切。本期活动吸引了三十余家媒体记者参加会议。光明网、新浪科技、今日头条客户端等对活动进行了同步直播。
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希望本篇文章《电池技术革新如何重新定义汽车产业？2019诺贝尔奖得主锂电技术引领未来出行》能对你有所帮助！
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