江苏常州为何会成为新能源汽车争霸之地，动力锂电池是什么？

历史和未来 · 发表于 2021-5-24 19:49:20

常州是长三角的中轴城市，众多新能源汽车相关企业纷纷进驻，包括：比亚迪、理想、北汽新能源、宁德时代、中航锂电、SK创新、蜂巢能源、北电爱思特、万邦星星充电等。如果算上其他相关汽车配件企业，常州新能源汽车产业的企业阵容、数量相当惊人。

为什么它们会选择在常州建立基地、工厂、研发中心等？

1.城市工业基础较好，特别是高端制造业强劲，造车需要有工业制造业基础；

2.区位极佳、交通发达、出门即市场，它处于长三角城市群的地理中心，城市群总人口2亿左右，是中国经济最发达的地区，也是新能源汽车最大的消费市场；从常州出发，东往无锡、苏州、上海，南下湖州、嘉兴、杭州、绍兴、宁波，西去南京、马鞍山、芜湖、合肥等城市，公路、铁路、内河航道等大交通方式可快速通达；货物去往更远的城市，则可利用长江、京杭运河等成本相对较低的高等级内河航道，直接东面出海、转上北进、西入内陆；

3.常州及周围城市就能提供较丰富的汽车相关配件服务，例如常州有中国百强的汽车零部件提供商星宇车灯等等。

在常州的溧阳、金坛等地区，聚集的动力电池已建和在建产能超90Gwh，位居全国前三，并在继续增加产能。

后面五年，溧阳将成为长三角最大动力电池研发与生产基地。

动力电池是新能源汽车的核心部件，种类比较多，。像铅酸、镍氢、镍镉等动力电池，最常见的就是常说的动力锂电池了（即锂离子电池），是可反复充、放电的蓄电池，是目前较成熟的高性能电池之一。

动力锂电池的原理、结构都比较简单，一起看看它的几个主要组成部分（右图）：

锂是排在元素周期表第1位的金属元素，是金属活动性最强的元素（锂或锂的化合物极不稳定）。它作为动力电池的重要材料，有能量比较高、质量较轻、使用寿命长、绿色环保、无记忆效应（充电时，无需先放完电）、提供的额定电压较高（可到3.7V左右）、正常工作温度范围大等诸多优点。

动力锂电池的正极材料主要是锂的化合物，锂在化学反应中失去外层的电子后，带正电的锂离子（Li+）再与其他带负电的离子结合形成新的化合物，例如：锰酸锂（LiMn2O4）、磷酸铁锂（LiFePO4）等；负极材料主要为石墨（碳元素材料）等。

可充电的电池工作是可逆反应的过程（化学能与电能之间来回转换），需要把正、负极端侵泡在电解液中，通常是碳酸二甲酯（C3H6O3）、碳酸乙烯酯（C3H4O3）等电解液，让锂离子有媒介（作用像泳池里的水）能在两极之间来回游动。

两极是不能接触的，需要绝缘电子，否则会短路。（锂的熔点只有180度，短路产生高温很容易发生熔断烧坏电池的情况）。这时需要在两极之间加一个关键性材料隔膜，即高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜（带微小细孔是为了让锂离子通过）。另外，隔膜的好坏直接影响电池的多项重要指标、安全性等。

这样一个单体动力锂电池的大致雏形就做好了，但3.7V的电压是带不动汽车电机的。电器的功率：P（功率）=U（电压）x（乘以） I（电流），通常电池的电流相对是稳定的（使用期间随电阻大小会有变化），电压越高功率越大，才可能带动更强动力的电机（发动机）。这时需要把大量单体电池串联起来（正极接负极），电池提供的电压就成倍增加了。

当你插上充电桩充电时，两极发生化学反应。正极脱离的锂离子借助电解液开始向负极运动，同时释放的电子从电池外部的正极向负极运动。锂离子通过隔膜的微孔通道后（电子是不能通过的），游到负极聚集并生成锂的化合物等。

当你发动汽车放电时，负极脱离的锂离子通过隔膜的微孔通道重新聚集到正极。释放的电子从电池外部的负极到达正极。通过规定电流的方向与电子的运动方向相反。

另外，还有一种石墨烯电池（动力锂电池的一种，锂与碳材料的优质结合。包括其他类型动力电池，石墨烯都是极佳的组成材料），它可能也是未来动力电池一个主流。说到碳材料，常州的新型碳材料集群是中国先进制造“国家队”成员，动力电池这一块的优势就更大了，未来也将保持较强的城市竞争力。

常州的长三角中轴目标，并非只有交通中轴这一个方面，产业等中轴的优势也非常明显，这里会成为新能源汽车“逐鹿中原”的争霸之地！