動(dòng)力電池是新能源汽車的心臟，是新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵。2016年，中國新能源汽車產(chǎn)銷分別完成51.7萬和53萬輛，動(dòng)力電池出貨量達(dá)到了280億瓦時(shí)，動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)步對整個(gè)電動(dòng)汽車發(fā)展起著關(guān)鍵性的作用。【電動(dòng)汽車百人會(huì)特別策劃：大佬演講精華+分論壇干貨】

如何引導(dǎo)技術(shù)進(jìn)步，如何保障電池安全，如何讓電池行業(yè)更好地支撐電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在1月15日中國電動(dòng)汽車百人會(huì)動(dòng)力電池分論壇上，中國科學(xué)院物理研究所研究員李泓、北京理工大學(xué)教授吳鋒、寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司創(chuàng)始人曾毓群、松下株式會(huì)社AIS社首席技術(shù)官生駒宗久、萬向A一二三系統(tǒng)有限公司工程副總裁陳旸、微宏動(dòng)力系統(tǒng)(湖州)有限公司副總裁仝志明、深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司總經(jīng)理、三星SDI中國區(qū)副總裁韋巍給出了他們的觀點(diǎn)。

李泓：預(yù)期首批全固態(tài)鋰電池最早2020年進(jìn)入市場

中國科學(xué)院物理研究所研究員李泓

從技術(shù)分析的角度，液態(tài)電解液鋰離子電池的短板在于體積膨脹問題難解決，離子在有機(jī)溶劑中非均勻析出。第二是自發(fā)和電解液發(fā)生反應(yīng)，逐步導(dǎo)致電池隔膜也不能穩(wěn)定存在，安全性、自放電等方面還不能滿足需求，非常多的企業(yè)和研發(fā)團(tuán)隊(duì)把希望寄托在全固態(tài)鋰電池方面。

李泓表示，目前全固態(tài)鋰電池開發(fā)面臨幾個(gè)挑戰(zhàn)，首先是在電極層面，怎樣滿足正負(fù)極課題和固體電解質(zhì)的離子傳輸。其次是循環(huán)過程中正負(fù)極材料怎樣像液體那樣保持非常好的接觸。最后是金屬鋰電極的體積變化還有鋰固體的變化。

李泓預(yù)期首批全固態(tài)鋰電池2020年到2025年進(jìn)入市場。目前科學(xué)院正在從少量液體逐漸到全固態(tài)金屬鋰電池，通過逐漸增加固體電解質(zhì)，增加負(fù)極中的鋰含量，兼顧全固態(tài)鋰電池的優(yōu)點(diǎn)和液態(tài)鋰電池的優(yōu)點(diǎn)，逐步改善現(xiàn)有電池的技術(shù)，建立一個(gè)新體系。

吳鋒：用數(shù)字化和信息化處理技術(shù)保障電池安全

北京理工大學(xué)教授吳鋒

最新發(fā)布的動(dòng)力電池行業(yè)規(guī)范意見稿中，對電池企業(yè)提出了年產(chǎn)能不低于80億瓦時(shí)的要求，對比舊版規(guī)范的要求擴(kuò)大40倍。吳鋒指出，80億瓦時(shí)生產(chǎn)能力的要求有待斟酌，因?yàn)樵谑逄岢龅碾姵刂笜?biāo)，可能需要一些顛覆性的技術(shù)和工藝，也會(huì)對設(shè)備提出新的要求和變化，因此馬上提出那么高的產(chǎn)能要求會(huì)有問題。

對于動(dòng)力電池的安全性，吳鋒提出電池能量信息化技術(shù)，通過電池能量數(shù)字化和信息化處理，屏蔽單體電池物理化的差異性，解決電池系統(tǒng)的短板效應(yīng)，從而保證電池系統(tǒng)的安全性與循環(huán)壽命，從根本上來保證電池系統(tǒng)的安全性。

近年來北京理工大學(xué)研發(fā)出了一系列硫基復(fù)合材料、硅基復(fù)合材料、氟化物等多電子反應(yīng)新材料，為進(jìn)一步構(gòu)建450~500瓦時(shí)/公斤的高能比電池示范體系提供了材料基礎(chǔ)。北京理工大學(xué)還研制出長壽命硫復(fù)合的正極材料，具有自組裝層結(jié)構(gòu)的硫復(fù)合正極材料和基于氧化鋅納米片導(dǎo)電插層的高性能鋰硫電池，兼具較高的能量密度和高功率電池，在300C充放條件下達(dá)到32千瓦/公斤的功率密度，同時(shí)可釋放出110瓦時(shí)/公斤的能量。能量密度接近鋰離子電池，相當(dāng)于磷酸鐵鋰，功率密度則與超級電容相當(dāng)。還有具有分級結(jié)構(gòu)的富鋰錳基正極材料，硅負(fù)極柔性技術(shù)與長壽命化，也是通過導(dǎo)電聚合物包覆實(shí)現(xiàn)。

曾毓群：寧德時(shí)代全鏈條研發(fā)動(dòng)力電池產(chǎn)品

寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司創(chuàng)始人曾毓群

曾毓群認(rèn)為，電動(dòng)汽車市場化進(jìn)程是一個(gè)由點(diǎn)到面的普及過程，運(yùn)營型市場如出租車、公交車、物流車等，跑的越多越節(jié)省成本。性能型市場追求高大上，車企應(yīng)該根據(jù)電動(dòng)車的特點(diǎn)開發(fā)出新的平臺(tái)；動(dòng)力電池需要進(jìn)行全鏈條研發(fā)，從材料研發(fā)到整個(gè)系統(tǒng)研發(fā)。一個(gè)電池包在設(shè)計(jì)之初就要給出一個(gè)可靠性的指標(biāo)，質(zhì)保時(shí)間要具體到8年或者10年，并統(tǒng)計(jì)每一年的返修率。

在創(chuàng)新電池技術(shù)上，寧德時(shí)代的10-15分鐘快充電池，瞄準(zhǔn)運(yùn)營型市場。超循環(huán)壽命電池，瞄準(zhǔn)了儲(chǔ)能、梯次利用，還有高效的熱管理保障健康快充。高能量密度的電池，整車?yán)m(xù)航里程可以超過500公里。通過建造智能化的制造系統(tǒng)工廠，電池產(chǎn)品全程可追溯，在可靠性和安全性的結(jié)點(diǎn)上，有1481個(gè)結(jié)點(diǎn)需要控制。

曾毓群表示，低速狀態(tài)下系統(tǒng)的能量效率較低，60%~80%不等。城市工況是低速運(yùn)營，在考慮降低電池成本、提高充電性能、快充性能和安全性的同時(shí)，應(yīng)盡快提升低速狀態(tài)下系統(tǒng)的能量效率。規(guī)模化是唯一可以促進(jìn)技術(shù)升級，同時(shí)保障安全的做法，目前市場對鋰離子電池的成本壓得太低了。

縱觀全球動(dòng)力電池市場，2016年出貨量松下排第一位，7.2G瓦時(shí)，比亞迪7.1G瓦時(shí)，寧德時(shí)代6.8G瓦時(shí)。但從配套領(lǐng)域看，CATL已經(jīng)服務(wù)國內(nèi)外大型的乘用車企業(yè)，乘用車市場供貨已經(jīng)超過了1/3。隨著純電動(dòng)乘用車比例的增加，韓國和日本的電池企業(yè)今后幾年的排位會(huì)進(jìn)一步上升，而且在2008年到2012年期間就開始規(guī)劃布局，到2020年前后國外量產(chǎn)的項(xiàng)目基本上定點(diǎn)完畢，或者緊鑼密鼓地定點(diǎn)，對中國電池企業(yè)未來的市場占有率提出了很大的挑戰(zhàn)。

生駒宗久：松下大連汽車鋰離子電池工廠將在年末實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)

松下株式會(huì)社AIS社首席技術(shù)官生駒宗久

生駒宗久介紹，松下動(dòng)力電池已經(jīng)使用在45個(gè)車型當(dāng)中，未來還會(huì)有41種車型搭載松下動(dòng)力電池。他預(yù)計(jì)，從2017年開始汽車電池領(lǐng)域的有效需求將會(huì)以平均每年8%的速率增長，未來10年中國將會(huì)成為世界第一大市場。而松下在無錫、蘇州的電池工廠歷史都超過了15年，蘇州工廠的電池包和鋰離子的軟包電池和圓柱形電池在2015年已經(jīng)完成了超過5億的累計(jì)圓柱形電池出貨量。在建的大連汽車鋰離子電池工廠將在今年年末實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。

能量密度是動(dòng)力電池的核心指標(biāo)之一，松下的下一代插電式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力電池的能力密度將會(huì)增長50%，未來將會(huì)增長100%。對于純電動(dòng)汽車，松下的下一代動(dòng)力電池的能力密度將會(huì)提升100%，未來將會(huì)提升130%。同時(shí)，松下通過與30多家機(jī)構(gòu)展開合作，正在共同研發(fā)空氣電池、多離子電池和固態(tài)鋰離子電池。

松下不僅有汽車電池、電池系統(tǒng)、自動(dòng)充電、直流的轉(zhuǎn)換器、純電動(dòng)汽車的裂變器的產(chǎn)品，還有車載顯示屏、車載娛樂系統(tǒng)、傳感器、攝像頭和開關(guān)等汽車相關(guān)全系列產(chǎn)品。

陳旸：萬向A123從動(dòng)力電池基礎(chǔ)材料研究尋找技術(shù)突破口

萬向A一二三系統(tǒng)有限公司工程副總裁陳旸

萬向A123通過對動(dòng)力電池基礎(chǔ)材料的研究，研發(fā)出超級納米磷酸鐵鋰電池，與納米磷酸鐵鋰電池相比，超級納米磷酸鐵鋰電池的功率提高了50%到60%，具有標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、無序主動(dòng)冷卻、高能量密度等技術(shù)特點(diǎn)，得到市場廣泛應(yīng)用。

在高比能三元電芯的研究過程中，萬向A123與阿貢國際實(shí)驗(yàn)室合作三元材料熱安全性方面的研究，合成622材料的熱穩(wěn)定性明顯得到了改善；與中美清潔能源中心對高比能電池機(jī)理和硅碳負(fù)極進(jìn)行合作研究。三元電池研究方面，230電芯在室溫下，一期、兩期的循環(huán)壽命達(dá)到2800次，電芯容量損失20%，45攝氏度的情況下，可以達(dá)到1500次。

萬向很注重創(chuàng)新發(fā)展，而人才是關(guān)鍵。萬向A123在全球布局，將工程中心設(shè)在斯圖加特、杭州和底特律，通過全球人才的參與，幫助中國汽車的發(fā)展。

仝志明：微宏今年推出230瓦時(shí)/公斤不燃燒電池產(chǎn)品

微宏動(dòng)力系統(tǒng)(湖州)有限公司副總裁仝志明

微宏針對不同車型，在電池能量密度上進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)，公交車上配置的電池能量密度約為120、150瓦時(shí)/公斤，而在出租車上的電池能量密度大概170瓦時(shí)/公斤左右，這兩個(gè)技術(shù)目前已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，并且在市場上開始大規(guī)模的推廣。微宏電池在市場上已經(jīng)配裝超過15000臺(tái)公交車，其中超過1000臺(tái)是在歐洲。微宏的第三代快充技術(shù)比第一代的鈦酸鋰能量密度提高了1倍，可以應(yīng)用到更廣闊的市場。

仝志明認(rèn)為，要滿足市場對2C甚至3C以上倍率充電的能力，充電站電壓平臺(tái)需要從現(xiàn)在的400V提升到700V電壓平臺(tái)。

關(guān)于全固態(tài)鋰金屬電池技術(shù)，微宏開發(fā)了一套新的技術(shù)體系，要開發(fā)一個(gè)不可燃燒的有機(jī)溶劑，代替現(xiàn)在的AC、PC這些東西。第二，在固態(tài)電池中，真正安全的是無機(jī)物，耐溫能力非常高，同時(shí)使用微宏開發(fā)的耐溫隔膜，300度收縮不超過1%。這兩個(gè)技術(shù)組成的這套新的體系已經(jīng)馬上到了產(chǎn)業(yè)化的邊緣，預(yù)計(jì)今年年底會(huì)把產(chǎn)品推向市場。

微宏計(jì)劃在今年推出230瓦時(shí)/公斤不燃燒電池產(chǎn)品，下半年推出300瓦時(shí)/公斤的產(chǎn)品。目前微宏的產(chǎn)能大概4G瓦時(shí)，預(yù)計(jì)到2018年的時(shí)候能夠進(jìn)一步增加到10G瓦時(shí)。

岳敏：貝特瑞硅負(fù)極黏結(jié)劑2017年實(shí)現(xiàn)商品化

深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司總經(jīng)理

岳敏認(rèn)為鋰電池的未來是“太陽能+鋰電池”。當(dāng)太陽能發(fā)電的成本小于煤電、石油發(fā)電成本的時(shí)候，就能改變整個(gè)世界的產(chǎn)業(yè)格局。2017年，硅系材料商品化在中國也會(huì)開始。

在高鎳高能量密度正極材料上，中國的企業(yè)在三年之內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)趕上，三年以后可能會(huì)出現(xiàn)趕超。但首先要提升生產(chǎn)線的自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化程度，然后要在技術(shù)上突破，要具備個(gè)性化、獨(dú)特性、差異化，要有大質(zhì)量的概念和大的創(chuàng)新，要做顛覆性創(chuàng)新。

為了實(shí)現(xiàn)350瓦時(shí)/公斤，硅是必然之路。但只硅用現(xiàn)有體系肯定不行，所以貝特瑞研究石墨烯復(fù)合導(dǎo)電材料，針對硅負(fù)極的黏結(jié)劑2017年實(shí)現(xiàn)商品化。針對高鎳正極、硅碳、黏結(jié)劑整個(gè)體系的開發(fā)，因?yàn)橐紤]低溫、快充的問題，貝特瑞提出多元復(fù)合的概念。

韋?。喝窃谖靼埠吞旖虿季秩壯芯繖C(jī)構(gòu)

三星SDI中國區(qū)副總裁韋巍

近年來，三星總共生產(chǎn)了2500多萬個(gè)電芯，在約26萬輛車上做了供貨。三星SDI的核心競爭力之一，研發(fā)機(jī)構(gòu)分為三層，第一層與三星綜合研究院一起來掌控的，主要是研發(fā)10年之后的技術(shù)，中間這一層是三星SDI和其他三星子公司一起成立的研究機(jī)構(gòu)，這部分主要研發(fā)的是五年之后的技術(shù)，最下面一層是三星SDI所擁有的，主要關(guān)注從現(xiàn)在到未來三年左右的技術(shù)發(fā)展。

在能量密度提高上，韋巍以3噸重的SUV車為例，三星在2019年將做到500公里的續(xù)航里程，2021年將達(dá)到600公里，在2025年的時(shí)候?qū)⒆龅?00公里的續(xù)航里程。在快充方面，在今年的底特律汽車展上，三星剛剛發(fā)布了一個(gè)65Ah的新電芯，計(jì)劃在2020年開始投產(chǎn)，目標(biāo)是20分鐘之內(nèi)充滿電。

三星在不斷提高能量比的同時(shí)，通過不同型號方形電池采用共用尺寸的方式，減少投資成本，優(yōu)化和集中產(chǎn)能，提高工廠的效率。通過三年的時(shí)間，三星在中國培養(yǎng)了800多位工程技術(shù)人員，同時(shí)在西安和天津正在建立從原材料到量產(chǎn)的研發(fā)能力，同時(shí)會(huì)把這些研發(fā)能力匯集到全球的三級研究機(jī)構(gòu)里面。

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