普通的钛酸锂（LTO）负极材料在电池中与电解液之间容易发生相互作用，在充放循环反应过程中会产生气体析出，因此普通的钛酸锂电池容易发生胀气，导致电芯鼓包，电性能也会大幅下降，极大地降低了钛酸锂电池的理论循环寿命，这也是制约钛酸锂电池大规模应用的一个重要原因。
中科院过程工程研究所赵伟团队研发的新一代钛酸锂负极材料，相对其他类型的钛酸锂负极材料锂离子动力电池：
1、能量密度会高约200%。
2、解决了普通钛酸锂电池的胀气问题。
3、相对其他类型的钛酸锂电池成本大幅下降，仅为普通钛酸锂锂离子动力电池成本的20%。
4、随着充放电次数的增加，电池一致性表现稳定。
中科院过程工程研究所研发的新一代钛酸锂负极材料在锂离子电池制造加工中，满足了七种条件：
1、化学电位较低。
2、循环比容量高。
3、库伦效率高。
4、电子电导率和离子电导率好。
5、材料具有较强稳定性。
6、材料提取方便。
7、安全绿色无污染。
石墨负极材料是现下加工制造锂离子电池的最广泛负极材料选择。在石墨负极材料的锂离子电池成本中，负极材料约占5%-15%。
中科院过程工程研究所研发的新一代钛酸锂负极材料制造的电池组，成本较之石墨负极材料制作的电池组高约50%。采用了中科院钛酸锂负极材料的“高安全动力电池”走的是高安全、高品质路线，在满足国家对电动车续航里程300公里以上基础上，重点突出“高安全、长寿命、高低温适应性强、快速充放电”的品质！同时还突破性满足了电芯能量密度超过330wh/kg，和电池组能量密度超过200wh/kg的优异表现！产品力特色非常突出！
采用中科院过程工程研究所研发的新一代钛酸锂负极材料制造的“高安全动力电池”尽管初始成本较高，但是折算到产品生命周期的“里程成本”非常低廉！里程成本仅相当于普通锂电池的六分之一。成本提高的部分核算到整车，对整车价格影响约为20000元～35000元。但是安全系数却得到了大幅度提高！
现阶段“高安全动力电池”细分目标市场不在廉价车市场，产品目标市场初始定位是保时捷、宾利、劳斯莱斯等高端汽车电动化市场。
中科院过程工程研究所研制成功的新一代钛酸锂负极材料，用于制造“高安全动力电池”，其电芯能量密度理论值可达到420wh/kg，组成电池组的能量密度将超过252wh/kg，由于本身安全性非常高，无需像普通三元锂电池一样大量使用防护隔离组件，新一代钛酸锂负极材料组成电池包的附加组件将少得多，从而让电池包的体积利用率将上升15-20%，体积利用率的提升又将使电池包能量密度再度提升 10-15%。而组成电池包附件的减少，将使电池包成本下降14%，抵消了一部分钛酸锂负极材料替代石墨负极材料的价格劣势。总体来说采用中科院研发的新一代钛酸锂负极材料制造的电池包，能量密度非常高！较之以往石墨负极材料的三元锂电池包能量密度毫不逊色，而安全性却得到了质的飞跃！
虽然钛酸锂负极材料“高安全动力电池”初始成本上升，但观察以其整车寿命来衡量的“里程成本”，钛酸锂负极材料“高安全动力电池”“里程成本”仅为普通石墨负极材料动力电池“里程成本”的六分之一。
目前市场上的几种主流锂电池价格：
磷酸铁锂离子电池系统平均报价已降至1元/Wh以下，电芯价格在0.6-0.7元/Wh左右；
三元电池系统平均报价在1.1-1.3元/Wh左右，电芯价格在0.9-1.05元/Wh左右。
银隆钛酸锂电池度电成本为3.9元/wh；
中科院过程工程研究所研发的新一代钛酸锂负极材料，若替代传统石墨负极材料，用于制造新一代钛酸锂负极的三元锂电池组，电芯成本理论值是1.5元/wh，三元锂正极+钛酸锂负极材料制造的电池组系统价格约在1.7-1.8元/wh。
中科院过程工程研究所研发钛酸锂负极材料制造的锂电池理论电量可达175ah，电压2.4v，电芯能量密度理论达到420wh/kg，组成电池组理论能量密度超过252wh/kg。
而特斯拉Model 3标准续航版更换前后的能量密度从145Wh/kg降至125Wh/kg，把三元电芯换成了磷酸铁锂，整车自重由1614kg增加到了1745kg，电池总容量从52kWh来到了55kWh，最终续航里程达到了530公里～688公里。
而新一代钛酸锂负极材料制造的“高安全动力电池”，能量密度较之增加了一倍！以此推算，在相同电池组重量的情况下，采用了新一代钛酸锂负极材料制造的“高安全动力电池”的特斯拉Model 3标准续航版，其理论续航里程可达1060公里～1370公里！尽管这还是个理论推算。但已经足以令人期待了！
目前，特斯拉的三元锂电池电芯能量密度达到300wh/kg，而系统能量密度只能达到150wh/kg，是因为对采用石墨负极材料的三元锂电池来说，能量密度和安全性是两个相悖的特性，要提高能量密度，就只能牺牲安全性，要保证安全性就只能用更复杂的电池管理系统，所以三元锂电芯虽然能量密度大，但组成电池包的能量密度会因其复杂的附加组件而降低不少。
比亚迪汽车的磷酸铁锂刀片电池则是从电池组附件方面做减法，让电芯“换个站姿”，增加了电芯的空间占比，以结构调整的方式提高了电池组的能量密度；
广汽的三元锂弹匣电池，是从电池组方面做加法，增加了组结构重量，降低了电池组的能量密度。
结果，一增一减，两者能量密度不相上下了，比亚迪改变了电池的电芯摆放姿态，广汽升级了电池管控系统和强化存储隔离。但本质上还是采用原有的材料，材料物理特性没有变化，是治标不治本。
中科院过程工程研究所是从材料物理特性方面着手研发，颠覆性创新材料工艺技术，采用了全新工艺，全新技术，研发出新一代材料，技术升级迭代后得到的新一代钛酸锂负极材料制造的电芯能量密度大幅提升！再加之安全性和宽温适应性的大幅领先！将来的产品市场竞争力不言而喻！
目前阶段“高安全动力电池”电池组的价格会比普通电池组高50%，适合奔驰、宝马、保时捷、宾利、劳斯莱斯等讲究安全品质的高端品牌形象！现阶段“高安全动力电池”满足的不是“零到一”的家庭唯一用车的电动车用电池需求，而是要满足“九十到一百”的品质生活需求者。目前市场上还没有同等定位的“高安全动力电池”产品！
虽然目前各大电池厂商都在对现有碳基负极材料进行升级研发，碳基负极材料也表现出了很强的成本优势，但是安全毕竟是一道绕不过去的坎！以碳做负极的锂电池在应用上存在的弊端很明显：
1、过充电时易析出锂枝晶，造成电池短路，影响锂电池的安全性能;
2、易形成SEI膜而导致首次充放电效率较低，不可逆容量较大;
3、即碳材料的平台电压较低(接近于金属锂)，并且容易引起电解液的分解,从而带来安全隐患。
4、在锂离子嵌入、脱出过程中体积变化较大，循环稳定性差。
与石墨负极材料相比，中科院研发的新一代钛酸锂负极材料具有明显的优势：
1、它为零应变材料，循环性能好;
2、放电电压平稳，而且电解液不致发生分解，提高锂电池安全性能;
3、与碳负极材料相比，钛酸锂具有高的锂离子扩散系数(为2 *10-8cm2/s)，可高倍率充放电等。
4、钛酸锂的电势比纯金属锂的高，不易产生锂枝晶，为保障锂电池的安全提供了基础。
中科院过程工程研究所新一代钛酸锂负极材料生产的“高安全动力电池”成本将得到很大程度降低，性价比提升非常突出！完全可以开展市场化普及。目前该类“高安全动力电池”的市场定位是中高端市场。 “高安全动力电池”重点方向是保时捷、宾利、劳斯莱斯等对高安全性有追求的高端汽车。
“高安全动力电池”与特斯拉、蔚来这样的中端电动车也可以结合的稍快一点；
尤其要重视的是“换电模式”！采用换电模式的车型，更适合使用钛酸锂负极材料制造的“高安全动力电池”！其安全、快充放、循环长寿命特性是保证换电模式可行性的关键技术。
鉴于消费能力和认知水平的原因， “高安全动力电池”与低端市场消费人群关注点还有待契合。
钛酸锂作为负极使用，容量仅为160-175mAh/g（毫安时/克），而主流的传统石墨材料容量则在310-370mAh/g。但是中科院过程工程研究所研发的颠覆性创新技术———“分子迁移架构定位工艺”对钛、锂进行分子迁移预定位，通过催化培烧定向工艺技术，使插锂过程对应到位，Li4Ti5O12,在常规插锂条件下只有3个Ti从+4变到+3，对应的理论比容量是175mAh/g，如果能让5个Ti全部发生这样的变化，则其理论比容量即会是：175*（5/3）=291.7mAh/g左右。这样制造出来的亚米级钛酸锂材料具备良好均一性，和超高的比容量，同时还能保证使用过程中的安全性及可靠性；
创新技术带来的巨大变化就是：采用中科院新一代钛酸锂负极材料制造的锂电池，容量就直接就可以达到175mah/g的理论值。而采用传统石墨负极材料的锂电池，却由于物理特性原因无法达到理论值，而且石墨负极材料的安全隐患却随着容量增加而大幅度增加！
目前阶段中科院过程工程研究所赵伟团队研发的新一代钛酸锂负极材料制造的电池包能量密度实验数值可以轻松达到348wh/kg，理论上完全可以胜任1200公里的续航里程。并且符合十四五规划对“高安全动力电池”的高品质要求，而十四五规划同时把充电桩建设列入了基础设施建设范围之内，届时随处可见的充电桩是不会再让人产生任何里程焦虑的。
中科院过程工程研究所研发团队还在持续研发二代产品和三代产品，二代产品着重在体积减小方面进行研发。三代产品着重在容量增加方面进行研发。随着材料研究的不断发展进步，在安全性能得到持续保障的同时，三代产品未来有望突破1200公里的续航里程。
新能源汽车未来的竞争，不再是如今的“0与1”，而是更深层次的“优与劣”，决定成败的不再是表面红火，而是厚积薄发的“高安全动力电池”的产品竞争力。
中科院过程工程研究所研发的锂离子电池负极材料-钛酸锂，可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。由于钛酸锂的高安全性、高稳定性、长寿命和绿色环保的特点，可以预见在十四五规划要求研发“高安全动力电池”的战略目标指引下，随着中科院赵伟博士团队的持续研发，新一代钛酸锂负极材料一定会成就“高安全动力电池”！并作为重要负极材料而被广泛应用在要求高安全性、高稳定性、宽温适应性强和长周期的品质生活应用领域。
赵伟博士研究团队介绍：
本团队依托中国科学院过程工程研究所湿法冶金国家工程实验室，在张懿 院士、齐涛研究员领导下，长期从事环境友好材料、资源与能源绿色化学化 工等方面的基础与应用研究。在开拓绿色化学-能源材料新过程以及资源高效利用等方面，承担过多项国家重大项目，取得多项国家和院部级成果。形成了一支基础材料、模拟量化、物理化学、工程设计等各专业人才荟萃的研发队伍。
（一）技术带头人
赵伟 复旦大学物理化学专业博士、法国巴黎六大(居里大学)博士后、香港 中文大学高级访问学者，中国科学院过程工程研究所研究员，国家科技支撑项目(废旧动力电池及其过程废料资源化技术及示范)、火箭军十三五项目(军用电池失效模型及性能预测)课题负责人。现任中国再生资源产业技术创新战 略联盟专家委员会和北京能源与环境学会京津冀专家委员会委员。长期从事功 能材料及新能源材料的应用研究。开发了具有自主知识产权的机械化学法柔性 制备钛酸锂电池新一代核心技术，达到了国际先进水平，有力促进了国内锂电 池行业原始创新能力的跨越式发展。
（二）技术团队
现有副研究员三人，在读博士生2，硕士生3人。其中王伟菁副研， 中科院过程所化学工艺博士，多年从事高价值钛产品开发;
刘亚辉副研，北京 化工大学物理化学专业硕士，多年从事材料合成分子设计及模拟计算；
肖清贵 副研，北京化工大学化学工程专业博士，长期从事生产线工程设计及优化。
（三）科研成果转化团队
现有硕士研究生一人，
技术开发总监 周罡 新疆大学政治经济学硕士研究生毕业，高级经济师，注册金融分析师C（R）FA，注册纳税筹划师，有二十年金融从业管理经历，十三年材料化工行业工作管理和研究发展经验。负责科技成果转化、技术研发方向、国家项目课题申请、对外交流与合作等方面工作。
赵伟博士研究团队持续研发方向。
为使湿法冶金清洁生产技术路线具有长久市场竞争力，赵伟、周罡研发团队未雨绸缪，提前开展下一代新材料清洁生产技术的预研:
（1）持续研发二代、三代产品，围绕钛酸锂电池本征能量密度较低的硬伤，从分子模拟方面入手，提出提高其理论容量、降低其电压平台的思路，从两个方向同时对进。
（ 2）充分利用其功率密度高的优势，开展其在储能领域的应用研究，主攻方形电池的模组设计及电路优化，提高能量转化效率。用于电力行业的削峰填谷及分散式发电设备的调谐并网。
（3）对正极材料与负极材料同步研发，将持续研发超高电压的正极材料。
除传统乘用汽车、商用车、客车的不断转型，轨道交通、船舶、飞机等领域也逐渐加入新能源行业大军，未来将是新型电池技术及材料技术百花争鸣的时代。钛酸锂电池凭借着在快充、安全性和寿命上的无可比拟的优势，通过差异化的竞争，能够在对充电速度和频次要求高的储能领域赢得一席之地，随着充电桩建设列入十四五规划，一味追求大容量电池组的“亡命”做法将得到纠偏！钛酸锂电池的安全性将重站上风！赵伟博士团队也将持续深入钛酸锂负极材料的升级研发，及更高更优正极材料生产技术研发，不断创新发现发掘新材料、新技术、新工艺，为祖国和人民带来更多科研成果，造福社会！服务人民！
结束语：
不得不承认的是：钛酸锂负极材料制造的动力电池，虽然安全性非常高，但其成本劣势也是明显的，必须选择低利润发展，需要做长链条，规模化发展，必须重构行业标准，跨界创新，打破现有行业以续航里程为标准的格局，重构以安全、宽温适应性为标准的格局！不然，只会越做越难，越做越小，顺其自然地被时代淘汰！
但是，只要商业逻辑正确，低利润产品一样可以产生高价值！只要做到下面几点：
1. 低利润的产品，一定要稳健经营，持续盈利，核心在于提高效率、降低成本。
2. 低利润产品生存，必须抓好进销存管理，关键是要抓住现金流，没有现金流的低利润行业，必定将被淘汰出局。
3. 低利润产品必须要实现规模化，关键在于组织创新与技术创新，组织创新的出路在于人人都是老板，企业成为平台，技术创新的关键在于数字化、智能化及平台化。
4. 行业利润率走低是长期趋势，在低利润市场中寻找新的机会，核心点就是“逆向盈利”。即，从吃差价转化为赚服务，从卖产品到租产品，从抢增量变为优存量，从聚焦单一行业活在当下，变为跨界新产业赢得未来。
5. 企业长期竞争力，一定要走向微笑曲线两端，即做品牌打造，做研发创新，而不是单纯做产品、做服务。
总之，没有绝对低利润的产品，只有低利润的思维。必须改变思维，打破常规，逆向盈利。极致地降低成本！极致地服务！极致地产品交付！极致地客户体验价值！必然可以找到不一样的盈利逻辑！从而获得利润突破！并且，随着人们对安全需求的日益提高！把安全放在首位的钛酸锂负极材料高安全动力电池、高安全储能电池一定会大行其道！尤其是刚刚发生的北京储能电站发生爆炸事故，导致两名消防员牺牲的惨烈事件！又一次提醒我们“安全无小事”绝不能为了商业利益而牺牲生命！绝不能为了蝇头小利牺牲安全！绝不能为了“便宜”罔顾安全！便宜的东西可以让你得到暂时的满足，但金钱买不来生命！廉价的背后是对生命的伤害！廉价的产品保护不了无辜的生命！为了生命财产安全付出相应的成本是国家责任！更是企业发展的生命底线！从北京储能电池爆炸，两名消防员牺牲的悲痛事件中，更应该认识到：仅仅进行附加热管理系统不能改变材料本身带来的热失控风险！治标不治本！只有从材料的物理特性着手研发，才是彻底解决锂电池安全隐患的根本途径。