有望替代锂电？水系锌电池寿命延长至锂离子电池的20倍

瞻观前沿

水系锌电池（AZB）是一种可能替代锂离子电池的技术，但由于化学腐蚀问题，其发展面临重大挑战。研究人员近日开发出一种可解决这一问题的方案，可将电池使用寿命延长至5到20倍。

澳大利亚新南威尔士大学化学工程学院的一组研究人员近期表示，他们已经开发出一种可解决腐蚀问题的方案，可以将电池的使用寿命延长5到20倍，相当于将其使用寿命从几个月延长到三年以上。

据悉，研究人员Yuan Shang、Priyank Kumar和Dipan Kundu博士说，他们花了三年时间研究这种解决方案，方法是向电池电解质中添加少量有机化合物。

他们发现，在电解液中加入1%浓度的1,2丁二醇可以解决腐蚀问题，并有效减少树枝状锌沉积，这种沉积会使电池短路。最新研究成果已于近期发表在了《先进材料》杂志上。他们证明，就算是在超出实验室规模的条件下，电池的循环寿命也提高了5到20倍。

研究小组表示，该解决方案保留了电解质的水性，也保持了AZB技术的成本和安全优势。

图源：《先进材料》杂志

技术价值观察

根据研究结论，AZB技术是一种经济可靠的储能选择，适用于各种规模的系统，包括小型住宅/商业、中等规模的社区储能单元以及大型电网级安装。据研究小组估计，完全开发的AZB技术成本约为目前锂离子电池价格的1/3至1/4，表明其具有经济优势。研究小组正在积极开发电池原型，并寻求资金用于开发商业方向的衍生产品，这表明AZB技术具有广阔的应用前景和商业价值。

AZB技术目前处在产业上游环节。锂离子电池是指依靠锂离子在正极和负极之间移动实现化学能与电能相互转化的装置。锂电池的上游原材料主要包括镍钴锰、锂矿和石墨矿，由此构成正负极材料、电解液、电极基材、隔膜等；中游则是将正负极材料、电解液、电极基材、隔膜组装成电芯后进行制造和封装；下游是锂电池的应用领域。

宏观市场观察

据中国化学与物理电源行业协会统计数据显示，2016年以来，我国锂离子电池出口量及出口金额持续提升。2021年，我国锂离子电池出口量为34.28亿只，同比增长54.34%;锂离子电池出口额为284.28亿美元，同比增长78.34%。

从电池出口目的地来看，目前。我国锂离子电池主要出口至亚太以及美国等地。从价格上看，出口至美国地区产品价格要明显高于亚太地区，这主要是由于美国地区对锂离子电池的需求相较于亚太地区对质量的要求更高。

从出口量来看，目前，我国锂离子电池出口至亚洲国家及地区的数量要远超其他国家，2021年，我国锂离子电池出口至中国香港数量为6.75亿只;出口至越南数量为6.48亿只;出口至印度数量为4.40亿只;出口至美国数量为3.37亿只;出口至韩国数量为2.22亿只。前五地区中仅美国不在亚太地区。

中国锂离子电池技术赛道热力图

根据产业热力图显示，目前锂离子电池关键技术强相关的城市集群主要集中在粤港澳大湾区、长沙市、长三角地区和福建地区，尤其是大湾区成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于新药研发，成为潜在的锂离子电池技术发展中心。根据热力图的分布，粤港澳大湾区有极大的可能性成为锂离子电池技术的先导区域。根据相关企业的布局，需要重点关注东莞市、深圳市、长沙市等地的相关企业，以及这些地方对锂离子电池产业发展的投资环境和潜力市场。同时，对这些地区的政策支持和人才储备进行深入调研，以便在锂离子电池产业发展方面获取更多机会和优势。

经济学人APP资讯组

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标签： 锂离子电池 出口 电池 随笔