是什么限制了锂电池的能量密度？如何解决锂电池的能量密度问题？

关键核心技术事关创新主动权、发展主动权，也事关国家经济安全、特种安全和其他安全。要努力实现关键核心技术自主可控，把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中。

电动汽车因存在续航里程短、成本高等问题，许多潜在消费者对其望而却步。

锂离子动力电池能量密度已成为其产业化瓶颈，为此美、日、韩等国都制定了相关产业政策，其目标均指向2020年能量密度达300Wh/kg。

究竟是什么限制了锂电池的能量密度？

吴凯介绍，电池背后的化学体系是主要原因。一般而言，锂电池的四个部分非常关键：正极、负极、电解质、膈膜。其中正负极是发生化学反应的地方，相当于人体任督二脉。

由于目前负极材料的能量密度远大于正极，正极材料就成为了木桶的短板锂离子电池的能量密度下限取决于正极材料，所以提高能量密度就要不断升级正极材料。但是，我国高镍材料开发起步晚，技术积累较为薄弱，制备工艺及装备条件较为落后。

颠覆传统解决负极材料的硬伤

负极材料也是锂离子电池的核心材料之一，目前大多采用石墨作为负极材料。随着对续航里程需求的持续升级，传统石墨负极已不能满足市场对电池能量密度的期望。

据测算，硅基负极材料的比容量可达石墨负极的10倍，被看作是后者的替代者。传统硅基材料的应用，主要采用碳包覆技术，即在硅材料表面复合一层碳材料。吴凯介绍，但由于硅材料充放电过程中体积变化高达300％，多次循环后表面包覆的碳材料会破碎、脱落，对硅材料的保护作用大幅减弱，从而导致电池循环性能不佳。

完美瘦身率先使用特种级别的7系铝

在能耗不变，体积和重量都受限的情况下，新能源汽车续航里程，主要取决于电池包的能量密度。

这就考验研究人员为电池包‘瘦身’的能力。吴凯说，宁德时代首次将特种级别的7系铝运用至电池包下箱体。7系铝，铝中的战斗铝，常被用于制造飞机起落架，具备轻盈、坚固、安全等特性。

吴凯告诉记者，7系铝应用也具有很多风险，特别是应力腐蚀现象（金属材料在某些特定的介质中，由于腐蚀介质和应力的共同作用而发生断裂）。