电动汽车|在WE大会看见出行未来：告别拥堵，15分钟飞到办公室( 二 )

但是让锂电池具有良好的低温性能，同时又安全性高、成本低、充电速度快，是该领域内一个高难度的挑战。
变身完美电池要攀登的珠峰
电池的发展已经走过快两百年的历史，如今锂离子电池是最为出众的二次储能电池，因为其高工作电压、快速充放电特性、长循环寿命、无记忆效应等众多优点，成为当今数码产品及电动汽车大规模应用的第一选择，其他的作为储能的电池也有铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池等。
虽然锂离子电池的性能优秀但发展也有其难以跨越的挑战与障碍。电池与储能技术目前面临的挑战主要包括：
1.对原材料的要求，对于自然界中的间歇性能源和人类数智产品的需求，需要开发大规模的高效储能装置，这个需求庞大，需要非常丰富以及成本低廉的原材料。
2.安全性的要求，关于电池的爆炸新闻以及带来的损失，让人心有余悸，无论是在驰骋的电动车还是各种数码产品，高能易燃的电池都离人类太近，需要其极高的安全性以保障人们的生命财产安全
3.对电池性能的要求，极端的环境下必须保持良好的性能、寿命以及安全性，比如在高温天气和低温天气中，如何保障电池正常的工作。

电池的结构特性局限了电池的性能，现有的电池结构是电池衰老和存在安全隐患的根本原因。电池发电的原理是两个电极材料在电解液中相互交换离子，但是因为这个结构也会使得其反应界面一直存在，电池一直在工作容易衰老并且也有安全隐患。
想要让电池低温高活性与高温稳定性的需求矛盾无解，举例来说，电动汽车在冬天趴窝就是因为电池在低温情境下，性能失效的缘故。材料科学家和电池工程师在电池材料上提出了许多办法。例如在电解液当中掺入大量有机溶剂，来降低电解液的凝固温度。然而这样却造成电解液更加易燃，牺牲了电池的安全性。也有科学家尝试更换电极材料，但是电池的能量提升了，却无法抵抗热失控；快充的话，又会导致电池界面的火性太高，也无法保障其安全性。从优化电池管理的系统思路上解决，却带来了能量密度的下降与单位成本的增加。
似乎电池也有鱼和熊掌不能兼得的障碍，能量密度、安全、快速充电等特点不能完美的集成在电池身上。
动力电池：逐渐消失的消费制约
面对里程焦虑与电量焦虑，王朝阳院士的团队带来了新的解决方案——全天候电池。对于低温下锂电池如何保持良好的性能同时安全性与能量密度损失较小，现在的解决方案原理是通过可行性的热调控，利用瞬间热刺激，把电池内部的电化学界面调大调强，这个过程大概需要10~30秒钟，大约消耗1%~3%的电量。
电池在不用的时候，化学界面保持最低的水平，保障电池的绝对安全和最低的老化速率，工作的时候用热刺激把电池里面的反应界面瞬间调大、调强提供高功率快充能力，使其在低温环境保持良好的性能。电池工作完成后，自然状态下，温度在5分钟之内降到室外温度，回到安全稳定的初始状态。而这个调控原理适用于所有化学和材料体系，包括锂离子电池，锂金属电池，全固态电池。
全气候电池克服电池低温问题，彻底解决了电动汽车在冬季续驶里程急剧下降、无法启动、性能衰减、安全隐患等诸多难题，对电动汽车的发展具有里程碑的意义。在2022年的冬奥会上，全天候电池也会成为冬奥会电动汽车的抗冻“心脏” ，该技术也入选了2022年度汽车十大技术趋势之一。

电动汽车要满足冬奥会低温环境的出行需求外，还需快速充电的能力。王朝阳院士在2019年发布的一项快充技术， 10分钟充电可让电动汽车充满80% ，续航300公里到400公里，并且经过2500次充放电后，电池容量只有8.3%的损耗。而在当前的电池技术水平下，即使快充也需要30分钟，充电到电池容量的80%；慢充则需要6-8小时，要想把电池充到100%则需要更久的时间。