目前锂电池的主要市场是便携式终端设备的应用,这使得高容量一度成为锂电池发展的主要方向。但在电动汽车和大型储能设备全面发展的背景下,锂离子电池发展的主要方向也呈现多元化趋势。
传统的移动终端市场,如手机、笔记本电脑等,因为经常需要充电一次,可以使用很长时间,所以对容量的要求很高。风靡全球的苹果iphone和ipad,一度被消费者诟病一次充电后长时间不用。所以新的新款ipad发布的时候,把原来的6500mAh锂电池改成了14000mAh锂电池。此事可被视为便携式终端的可充电电池的研发朝向高容量的证明。为此,即使牺牲生命也要达到高容量,对生命的要求一般在2年左右。
但电动车时代到来后,锂离子电池的研发方向发生了变化。现在电动汽车主要有混合动力汽车、插电式混合动力汽车和纯电动汽车。对于混合动力汽车来说,加减速时需要大功率交换,所以大功率电池比较理想。相反,纯电动汽车仅依靠动力锂电池提供电能,因此需要更大容量的支持,插电式混合动力汽车介于两者之间。可以得出:在高功率锂电池需求方面,混合动力汽车>插电式混合动力汽车>纯电动汽车;反之,纯电动车>插电式混合动力车>混合动力车。当然,这是不同电动车之间的比较。整体来看,电动车用锂电池的容量和功率要求比便携终端高几倍,对寿命和安全性的要求也更高。否则,它们无法进入工业化阶段。
与电动汽车相比,带有固定装置的大型储能设施的性能要求也提高了数倍。单从安全的角度来看,建筑蓄电系统和家用蓄电系统必须具有“高”的安全性能,在发生火灾时不会燃烧,但电动汽车和便携式终端的锂电池显然没有这个要求。固定装置的储能设施内部也可分为不同的主要需求。对于用于在夜间存储电力并转换到白天放电的高峰期的电网电力,要求电池具有大容量,例如锂电池,一种用于建筑系统的能量存储设备。对于光伏发电和风力发电,需要使用对输出功率变化有较高容忍度的大功率电池,因为这两种发电装置受自然因素影响较大,输出功率变化较大。