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这几年我们听过的电池新产品，应该不少了吧？

关于电池新产品的消息每年都有，例如固态电池、半固态电池、钠电池等等。在我们满怀期待的同时，这些产品又都没有量产的消息。那么，今天再多加一个锂离子电池也无妨。

什么是铝离子电池？它又能不能与锂电池平起平坐？

铝离子电池没起来，铝硫电池又是什么？

最先提出的铝离子电池，应该是被英国以及日本提及的铝空气电池，这更是早期日本2030年的发展规划。铝空气电池顾名思义就是以99%的铝作为负极，氧为正极，产品的最大优点在于能量密度高，理论能量密度高达8100WH/kg，与当前能量密度最高仅400WH/kg左右的锂离子电池相比，铝空气电池有着明显优势。

缺点是功率密度低，仅为50-299W/kg，这也就意味着铝空气电池的放电速度会非常慢，转化到电动车行驶上就只能低速。新能源时代，这样的产品放在车上肯定不行。另一种装车方案是保留锂电池并配备一块铝空气电池作为辅助，在锂电池电量耗尽时才会启动，这么做确实显得多此一举，所以也就没了下文。

而铝元素又是地壳中含量丰富的金属元素之一，而且廉价、安全，所以在电池制备当中它是一种理想的负极材料。铝离子电池的正极材料面临的巨大挑战，是获得较高工作效率的正极材料，实现可逆离子嵌入脱出。AlCl3/[EMIm]Cl是铝基电池最常用的一种液体电解液，已经在铝离子电池中应用，基于这种电解液，能够兼容的正极材料包括了碳材料的石墨烯、碳纳米管、膨胀石墨和金属化合物的硫化物、硒化物、磷化物等。

目前已经在实验的有石墨材料、石墨烯薄膜，上面提到的硫元素正是日本公司所采用的正极材料。铝硫电池大致构成是这样的：采用铝负极，离子液体或深共晶溶剂基电解质以及碳硫复合正极。

为什么用碳硫复合正极，其实有点儿类似于锂硫的逻辑。复合材料具有优异的电化学性能，并在各种有机电解质中都表现出良好的循环性能。活性炭材料中存在的1nm左右微孔可有效固定硫以及反应过程中产生的多硫化物，防止其穿梭导致容量衰减。

所以，通过硫碳复合正极的孔径结构来改变硫正极中硫化物在电解质中穿梭的问题，接下来的难题就是怎么提高硫的负载量（也是目前锂硫电池的难题，需要调整正极孔径、兼容不同电解质/液）。

这种软电电芯电池的容量开始约为950 mAhg-1，在室温为0.025摄氏度的情况下，经过100次循环后，减少至200 mAhg-1。也就意味着目前铝电池的循环使用能力还不如市面上的锂电池产品。另外，这种铝硫电池软包电芯的开路电压大约为0.9V；而锂电池充满电后开路电压大概4.1-4.2V左右，放电后开路电压为3.0V左右（开路电压越大越好）。

铝电池，为什么还不能商业化落地？

综上，铝硫电池是即铝空气电池之后的第二种基于铝元素的新电池产品。这种电池目前的优点是铝硫电池的能量密度大、电芯容量更大、因为铝电池不使用镍和钴，所以不容易发生爆炸，更加安全、铝的储量很丰富成本更低。

同样，铝硫（铝离子）电池劣势也很明显，包含了：

1.不能一次性接受大电流充电，致使充电效率降低；

2.循环能力差，无法和现阶段锂元素电池相当；

3.硫作为不导电的物质，导电性非常差，不利于电池的高倍率性能；

4.硫在充放电过程中，体积的扩大缩小非常大，有可能导致电池损坏。

所以，无论是铝硫还是铝离子电池的商业化落地可能还会有很长一段时间，但从理论上看，锂电池的能量密度大的特性可能优先商业化落地储能领域。但我们在去年就已经有所察觉，钠电池可能是储能行业的下一个风口？以宁德时代为代表的钠电池产品，最快将会在2023年实现基本产业链，

我们不妨展望一下铝电池落地乘用车市场的可能性，依旧是铝空气（铝离子）电池，通过改变铝电池配方、结构提高最大允许放电功率，相对复杂，而且以之前99%铝+氧的结构恐怕很难有进展，只能追求其他高效的正极材料，但铝的占比要尽可能的大（保持低成本优势）。

如此一来，我们可能迎来续航轻轻松松突破1000km的铝电池产品。但话又说回来，锂电池发展多久才有的今天，铝电池可能要花费相应的时间才能完成最终的落地；拿钠电池举例，基本产业链完善预计会花费2年时间，之后还要产品迭代、性能升级才能得到更好的产品。

总结

电池产品的技术革新相对较慢，发展数十年以来最近几年新型电池产品、更高的续航里程层出不穷，但仍旧没有缓解根本的21电动车续航焦虑问题。

理论上铝电池拥有着比来电池更高的能量密度和更低的价格，如果能实现商业化落地的话，会给电动车行业带来质的提升。在去年年底，有一款能解决锂电池所有痛点的铝离子固态电池产品按计划预计会在今年落地，但这款产品经不起推敲，不过提供了一个很好的发展思路。

至于铝电池、钠电池或者固态（半固态）电池，谁能先落地应用？目前还不能下定论。