年，动力电池技术的迭代。迈入年，内卷加剧。长期以来，在动力电池市场上，三元锂电池和磷酸铁锂电池“此起彼伏”的角逐从未停止过。发展至今，唯一可以确定的是：目前的动力电池市场，三元锂电池和磷酸铁锂电池还缺一不可，但最终谁会落跑，是可以判断的趋势。当三元锂电池中的钴元素价格不断攀升，其生产成本在长时间内居高不下，三元锂电池装机量逐步下降的情况将难以避免。我们可以认为，在动力电池市场，三元锂电池正在面临被逐步替代的危机。
但是，值得注意的是，三元锂电池的利好政策还在继续。《锂离子电池行业规范条件（年本）》和《锂离子电池行业规范公告管理办法（年本）》要求，能量型动力电池项目单体能量密度应≥Wh/kg，电池组能量密度应≥Wh/kg。不过，目前主流的磷酸铁锂电池单体能量密度处于Wh/kg附近，若是未来加大对单体能量密度的要求，大部分磷酸铁锂电池尚无法满足。毋庸置疑，高能量密度和政策补贴的加持，是三元锂电池显而易见的优势。
政策也不是只帮助三元。一般而言，三元锂电池和磷酸铁锂电池的材料在到达一定温度时都会发生分解，但三元锂电池的材料在度左右的环境下就会发生分解，而磷酸铁锂电池的材料分解则发生在度左右的环境下。并且三元锂电池材料的化学反应更加剧烈，会释放氧分子，在高温作用下电解液迅速燃烧，发生连锁反应。
为此，年5月，工信部颁布了一系列电动汽车强制标准，其中就包括一条“要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间”。这条强制标准也被业内认为是针对三元锂电池，从之前发生的自燃事件来看，多款搭载了三元锂电池的电动汽车从自燃到着火的时间在几十秒内。
接下里。我们看另一个问题。目前来看，马斯克口中的「冶金级硅负极和干电极」可以算是固步自封了，蔚来的「原位生长固液电解质」也只能算是中人之姿，大众在最近“PowerDay”上放出的「6C快充全固态电池」才是高招一个。但不管怎么说，这三家的技术方案可以说是直指目前电动汽车市场上的三大用户痛点：续航焦虑、安全焦虑、快充焦虑。（今天只写第一个：续航焦虑）
首先看第一个：续航焦虑。对标油车的过程中，里程数猛涨，电量和续航分别奔着度和0公里去了。我们考虑电动车的出身何最开始问世的动机，加上早已能够覆盖用户短途与城际交通需求的0公里是否真有必要？或许与电池的出厂续航（还涉及到虚标的问题）相比，全寿命周期初期的续航更为强烈又真实地影响到用户的用车体验，那么如何在电动汽车的保值黄金期内为电池续命成为了增强用户粘性的不二法门，目前行业内含金量最高、难度系数爆表的解决方案便是可以做到20万公里无衰减的“自修复”电池技术。
健康度：SOH（stateofhealth），这是一个衡量电池容量衰减的重要指标，从电池服役开始，在整个生命周期内就会经历不同的老化路径，常见的如高低温、满电存储、快充快放等等，过程中会伴随着电池健康度不断下降，这是因为锂离子电池的电量是通过锂离子来实现存入与释放的，而锂离子在反复横跳的过程中会发生损耗从而导致容量衰减。所以，顾名思义，20万公里无衰减技术的核心就是动力电池如何做到这个阶段内的锂离子零损耗以及通过化学体系的自修复能力养活自己。
锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。锂离子电池追求高能量密度，提高容量是提高能量密度的方法之一。
锂离子电池目前存在的普遍问题是在首次充电过程中会消耗大量从正极脱出的锂离子来形成负极表面的SEI膜，首次充电中正极锂源的不可逆消耗超过10％，首周库伦效率低于90％。其次，锂离子电池在正常使用过程中也会持续消耗活性锂。以上会导致电芯初始容量降低及电池寿命减少。
磷酸铁锂VS三元材料已经到了近乎内卷白刃战的阶段。针对锂离子电池负极SEI膜消耗活性锂导致电池初始容量降低及寿命减少的现象，目前的解决方案是通过补锂技术，补充循环过程中锂损耗。当下补锂技术主要有两种方式，一种是负极补锂，一种是正极补锂，其中负极补锂目前的方法主要有三类：①物理混合，比如超薄锂箔压嵌与稳定化金属锂粉；②电化学预锂化，比如利用电势差将添加电解液的硅碳负极与金属锂施压接触并形成锂化硅碳；③化学预锂化，如惰性气氛球磨合成的SnLix与LiF修饰等。极片端负极补锂，涉及到可燃可爆的金属锂使用，安全风险较高，材料端化学补锂工艺复杂，且材料碱性较强，材料加工困难，另外材料端补锂，对负极结构破坏，影响循环寿命，总体而言，负极端补锂，存在较大的安全风险和复杂困难的加工工艺问题。相比负极补锂，正极补锂工艺简单，通过正极搅浆过程加入锂源，完全可避免负极端补锂存在的安全风险和成本增加风险。正极补锂工艺是在正极匀浆的过程中，向其中添加少量的高容量补锂添加剂，在充电的过程中，多余的Li元素从这些高容量正极材料脱出，嵌入到负极中补充首次充放电的不可逆容量。
负极成膜吃锂（正极表面副反应也会消耗）的故事。在典型的商业化锂离子电池充放电过程中，正负两极分别进行着脱锂/嵌锂与嵌锂/脱锂的反应，这种看似对称的动作其实并不是完全可逆的，正极材料由于本体结构的混排、颗粒的均一度、传荷阻抗的存在等导致其首次库伦效率（首效=放电容量/充电容量）通常在88%~96%（视不同材料而定），负极材料（以石墨为例）因为其表面需要形成SEI（固态电解质界面）膜消耗活性锂的缘故而输出的库伦效率一般在91%~96%，然而SEI膜在初期并不是完全体形态，化成后的活化过程中活性锂还会前仆后继地参与到SEI膜的建设当中去，问题是来自于正极材料的锂源是有限的，过完了今天就不要再见面，这势必引发锂的损失（能量损失），尽管活化之后的正负极库伦效率可以显著升高，但是前期的续航缩水已无法避免，还可能影响到用户的体验。可见SEI成膜是影响正负极联动步伐的节拍器，断开的感情线我不要做断点，怎么办呢？补锂或者预锂化（同一个概念）。
SEI膜：老复杂了
补锂可以算是为「自修复」功能量身定做的，这近乎外挂一般的技术既可以补充首圈成膜带来的损失，又可以作为后续SEI/CEI膜生长的建设工兵。所谓自修复，便是在电解液层面引入多功能添加剂依靠协同作用缝合出兼具柔性与硬度、电导率与抗性的高性能CEI与SEI膜，让双膜在正负极侧自发、有序、缓和地生长并修正初期粗糙的构造，最后让整个化学体系如胶似漆地耦合在一个节律中，最大程度地在全生命周期内保有健康度。不过添加剂要发挥效用势必在活化期内消耗活性锂，因此补锂带来的增益恰如其分。
图片来自《Areviewonthekeyissuesofthelithiumionbatterydegradationamongthewholelifecycle》
LFO材料作为正极补锂添加剂应用的一个担忧是其中的Fe元素会发生溶解，并沉积在负极的表面，因此作者分别对循环后的正负极分别进行了EDS测试，可以看到经过循环以后负极表面并没有Fe元素的沉积，表明LFO中的Fe元素不会随着循环发生溶解。LFO材料理论容量高达mAh/g，实际容量发挥也可以达到mAh/g以上，并且在2.7V以上时几乎没有可逆容量，也就是说其脱出的Li几乎全部都不会重新嵌入到LFO中，这使得LFO材料非常适合作为正极补锂材料使用，通过在正极添加一定量的LFO能够显著的提升电池的可逆容量，提升锂离子电池能量密度，同时由于LFO使用相对便捷、安全性高因此具有广阔的应用前景。