锂离子电池的工作原理是什么？它会主导未来的储能市场吗？

清洁能源的远见卓识者一直认为需要一种更好的电池，可以打消在电动汽车销售方面持怀疑态度的消费者顾虑，并让电网更好地利用可再生能源。然而，至少在未来十年里，未来的电池还将是基于原有技术。

而锂离子电池已经在电池市场上占据了压倒性的领先地位，竞争对手的技术可能难以赶上。随着计划中的新锂离子电池生产工厂在未来五年内上线运营，这种领先优势将会扩大。

全球第一款锂离子电池由埃克森美孚公司一名研究员于20世纪70年代发明，1991年由索尼公司实现商业化，至今已经应用了几十年。锂离子电池的工作原理是通过液体电解质输送带电荷的锂原子或离子，在正极和负极之间流动。并采用阴极钴、镍和锰中的不同材料增加储能容量。最初出现在消费者电子产品（如移动电话）中的产品现在可以应用在电动汽车中，并在电网中应用。

彭博新能源财经储能研究主管LoganGoldie-Scot说：锂离子电池用途广泛，因此当其成本变得更低时，就会开辟更多的需求领域。根据该公司的调查数据，锂离子电池组的价格在2010年平均为每千瓦时1160美元，2018年降至每千瓦时176美元，2024年可能降至100美元以下。锂离子电池价格持续下跌以及业绩改善可能会开辟新市场。
更多地储存可再生能源需要更好的电池技术。尽管像特斯拉公司和Dynegy公司等厂商已经开始将锂离子电池储能系统接入电网，但这些储能系统通常最多能只供电4个小时。美国前能源部长ErnestMoni在今年2月接受行业媒体采访时说，短期的储能系统不会有助于整合大量的可再生能源。Moniz说，这些储能系统不能持续提供一天、一周、一个月、一个季度的电力，这是需要开发不同电池技术的原因。他最近参与撰写了一份报告，呼吁在电池方面进行更多的研究投资。

长时储能吸引了那些坚持认为锂离子电池有重大改进空间的企业家，而不仅仅是增量收益。

Sila纳米技术公司的联合创始人兼首席执行官Berdichevsky说，该公司开发的技术可以将锂离子电池的储能提高20%或更多。

我认为锂离子电池可以主导储能市场间，但必须进入新的化学领域来做到这一点。他说。

Sila公司开发的硅基粉末可以制成锂离子电池阳极。在原子水平上，硅可以比石墨中的碳容纳更多的锂，石墨是最常见的阳极材料，这意味着使用Sila产品的电池可以储存更多能量。迄今为止，该公司已投资了约1.25亿美元，并与宝马集团建立了合作伙伴关系，以开发该技术。

Berdichevsky表示，任何一个提供完全不同的电池架构的竞争对手都将很难进入市场，因为电池制造商新建了一些工厂，并且电池成本继续下降。根据据彭博新能源财经的调查，在电动汽车产量增加的推动下，全球锂离子电池生产能力在过去五年中几乎翻了三番。现在的容量为302.2GWh，另有603.8GWh的电池工厂厂计划在未来五年内开通运营。