2017年3月1日由
電池聯(lián)盟、中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)
電池專業(yè)委員會(huì)主辦,中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)化研究會(huì)、中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)、北京理工大學(xué)支持,佛山市金銀河智能裝備股份有限公司協(xié)辦的大型公益“綠色能源·智能制造”暨動(dòng)力鋰電池技術(shù)進(jìn)展與智能裝備升級(jí)應(yīng)用論壇上,中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)化研究會(huì)副理事長(zhǎng)季恒寬先生發(fā)表了講話,以下是根據(jù)速記整理的文字,未經(jīng)本人審核,僅供參考。
各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位代表,第一我主要是來(lái)學(xué)習(xí)的,我們這幾年在國(guó)家非常好的政策支持下,取得了很大的發(fā)展,盡管問(wèn)題不少,但是成績(jī)很大。去年我們鋰電池好象增長(zhǎng)了79%,這說(shuō)明在新能源汽車的核心技術(shù)就在鋰電池方面還是需求量很大,發(fā)展也很快。因?yàn)樵谧挠性O(shè)備廠、有原材料廠、還有鋰電池廠,隨著整個(gè)鋰電池上下游產(chǎn)業(yè)都取得了很大的發(fā)展,這也說(shuō)明需求的牽引力量非常大,盡管也有一些企業(yè)得到了處罰,有一些車?yán)锩婧孟駴]有裝電池,進(jìn)行了處罰,罰了款,但是這個(gè)不影響整個(gè)新能源及鋰電池的快速發(fā)展。秘書長(zhǎng)說(shuō)您能不能說(shuō)一說(shuō)鋰電池將來(lái)怎么發(fā)展,特別是固態(tài)電池有一些什么想法,我想講這么兩個(gè)問(wèn)題:
第一講鋰電池的發(fā)展。
我有一個(gè)看法,鋰電池是在新能源汽車整個(gè)轉(zhuǎn)型發(fā)展當(dāng)中處在一個(gè)比較重要的位置。在十多年前,奧巴馬和胡錦濤會(huì)談的時(shí)候就講了,誰(shuí)掌握鋰電池未來(lái)的發(fā)展和高技術(shù),誰(shuí)就會(huì)在新能源上取得主動(dòng)。在這個(gè)問(wèn)題上,早在2002年的時(shí)候,我們國(guó)家就已經(jīng)對(duì)新能源汽車和鋰電池的發(fā)展做出了規(guī)劃。在這個(gè)問(wèn)題上,剛才張司長(zhǎng)也說(shuō)了,在工信部的很多政策上也加以引導(dǎo),比如最近要求規(guī);,就是減少小型企業(yè),浪費(fèi)比較多,我們要規(guī);a(chǎn),特別是在汽車方面有時(shí)候還出一些指導(dǎo)性政策,比如某種產(chǎn)品安全問(wèn)題比較多,就把它限制住。當(dāng)然這個(gè)方法問(wèn)題我們以后再討論。
我想說(shuō)這么幾點(diǎn):
第一,鋰電池是我們新能源汽車當(dāng)中目前用得最多、發(fā)展最快,也是未來(lái)前途廣泛的一個(gè)核心技術(shù)。那么鋰電池的核心技術(shù)究竟在哪,鋰電池它的發(fā)展方向是什么。我簡(jiǎn)單地按照以前各種產(chǎn)品的發(fā)展來(lái)講述,因?yàn)殇囯姵貙儆诨瘜W(xué)能源,它的介質(zhì)我們從20世紀(jì)引進(jìn),我在工信部以前的老機(jī)構(gòu)管理電池行業(yè)的時(shí)候,我們?cè)?jīng)在1991年即20世紀(jì)末的時(shí)候投資、研究鋰電池,但是由于這個(gè)鋰太活躍,相對(duì)濕度大于3%就有可能起哄,所以我們國(guó)家十八所,十八所是我們國(guó)家化學(xué)能源最早的一個(gè)研究機(jī)構(gòu),十八所的技術(shù)在國(guó)內(nèi)有代表性,我們?cè)囍其囯姵氐臅r(shí)候幾次由于起火,最后沒有成功,最后到了20世紀(jì)末的時(shí)候走了引進(jìn)的道路,所以目前我們國(guó)內(nèi)著名企業(yè)很多,主要還是引進(jìn)了國(guó)外第一代的技術(shù),具體來(lái)說(shuō)就是液態(tài)電解質(zhì)的小電池。不管它有多種材料,也是發(fā)展過(guò)程當(dāng)中的品種,液態(tài)鋰電池而且是小型的,目前存在的問(wèn)題一個(gè)是容量小、安全性差,因?yàn)槿萘啃,五六個(gè)并聯(lián),出一點(diǎn)問(wèn)題還可以,但是隨著容量的增加,它的可靠性就會(huì)減低,它是一個(gè)乘法的關(guān)系。我們把這個(gè)小電池用到汽車上以后就出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題,國(guó)內(nèi)來(lái)講一般得五六千個(gè),特斯拉要七千個(gè),在這種情況下,七千塊電池管理該很困難,有很多同志說(shuō)我是能管住的,既然你能管住為什么它老起火?你應(yīng)該在它沒有起火之前就把它管住。實(shí)際上它還是管不住的,為什么?你有很多并聯(lián)以后,你的監(jiān)測(cè)點(diǎn)就是并聯(lián)電池的電壓的最高值,起點(diǎn)你根本就測(cè)不到,一旦漏電或者溫度高的以后液體流出來(lái),必然電極就燒起來(lái)了,一旦燒起來(lái)很快就像放鞭炮一樣地全燒掉。在這種情況下特斯拉比較聰明,從可靠性原理來(lái)講,它采取幾個(gè)措施,一個(gè)是試向模式變了,短路它就會(huì)起火,每個(gè)下面加一個(gè)保險(xiǎn)鰳,一旦電流大了就斷開了,第二個(gè)不讓液體流到別的地方去,打了一個(gè)口,每一個(gè)電池放在一個(gè)桶里面。再一個(gè)溫度一高容易起火,就給它加上冷卻液,電池上全是管子,里面是冷卻液。但是這個(gè)成本很高,我查過(guò)特斯拉這幾年也至少燒了10輛車,所以安全問(wèn)題是一個(gè)問(wèn)題。再一個(gè)容量小,行駛里程就比較小。有一些專家就說(shuō)支持山東低速微型車,但這個(gè)不是習(xí)近平同志所講的,新能源汽車是我們汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的主要目標(biāo)方向。我們今天要說(shuō)的新能源它必須是在目前汽車水平之上發(fā)展起來(lái)的,我們所講的未來(lái)新能源汽車絕對(duì)不是一個(gè)低檔的汽車,說(shuō)低于現(xiàn)代汽油汽車水平的,絕對(duì)不是。
這個(gè)方面怎么解決呢?現(xiàn)在我知道國(guó)內(nèi)電池廠、新能源汽車廠也在采取一些措施,但是還沒有大的起色。我們這幾年開會(huì),有幾個(gè)問(wèn)題大家現(xiàn)在統(tǒng)一了。第一,鋰電池不是說(shuō)容量越小越安全,這個(gè)階段應(yīng)該把它否了。為什么?大家現(xiàn)在可以看到,這個(gè)電池大了以后,它有很多性能變化了。比如說(shuō)比亞迪據(jù)說(shuō)已經(jīng)做了480Ah的,德國(guó)也做了480Ah的,但是他們可能還是液態(tài)的電解質(zhì),還沒有根本上解決電池的根本問(wèn)題。第二,解決電池的安全問(wèn)題,大家又做了很多工作,其中有一種是通過(guò)聚合物的辦法把它做成膠漆,做成膠漆以后就不太容易流出來(lái)了,這是提高鋰電池安全性、可靠性的辦法。第三個(gè)就是固化。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,國(guó)內(nèi)專家有不同的看法,有的認(rèn)為不可能,因?yàn)榫酆衔镆痪酆暇褪蔷墼大w了,怎么能夠解決導(dǎo)電問(wèn)題呢?實(shí)際上不是,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)做出來(lái)了,據(jù)知道日本也做了,但是要做得大,而且固化得好,沒有任何的殘留,這一點(diǎn)就是它的技術(shù)。在這個(gè)問(wèn)題上,我們國(guó)內(nèi)也已經(jīng)做出了,而且有一些企業(yè)已經(jīng)在做。我相信在一兩年以內(nèi)有可能得到比較大的發(fā)展。所以鋰電池解決問(wèn)題的一個(gè)主要方向就是固態(tài)化。將來(lái)我們?cè)谶@方面要多做工作。我也跟一些大型企業(yè)老總商談過(guò),為什么不在這方面加強(qiáng)研究,有的同志說(shuō)我們研究了,但是比較困難,那么我們應(yīng)該早日列入試點(diǎn)計(jì)劃或者是五年計(jì)劃。在這個(gè)問(wèn)題上我覺得中國(guó)還是應(yīng)該互相學(xué)習(xí),美國(guó)有的東西我們都可以通過(guò)買專利花錢買回來(lái),國(guó)外有的東西為什么不能去買呢?我看到有一些資料講了,現(xiàn)在我們還是跟韓國(guó)買小電池生產(chǎn)線,跟日本買生產(chǎn)線,我覺得可能以后你們會(huì)后悔。為什么呢?你老做這種小電池,外國(guó)人工藝做得比較精,比如日本、韓國(guó)抑制性比較好,相對(duì)失效的時(shí)間會(huì)延長(zhǎng),可靠性增加,我們?cè)谶@方面要想做得完全一樣,目前可能還有一些差距。另外要從根本上解決,就是要把電池做大。做大以后不等于我們不要安全了,同樣的標(biāo)準(zhǔn),一定要解決安全性的問(wèn)題,另外做大以后有這么幾個(gè)好處,第一它的內(nèi)阻減少。目前我們國(guó)家的一些企業(yè)做出來(lái)的單體500Ah的電池內(nèi)阻只有0.35Ω,相當(dāng)于現(xiàn)在18650的1%。用這個(gè)電池的車,現(xiàn)在在北京市原來(lái)的副市長(zhǎng)即現(xiàn)在國(guó)家體育局局長(zhǎng)茍仲文的支持下,已經(jīng)運(yùn)營(yíng)了三年,有了168片單體500Ah的電池,總的存電量280多度,大概300度,行駛過(guò)程中這個(gè)車是18噸12米長(zhǎng)的大巴,這個(gè)車每行駛一公里大約用電0.6度。你們可以算一下,比如部里的政策一個(gè)要求我們電池的能量增加,現(xiàn)在鋰電池每公斤大概在120Wh到200Wh,這個(gè)電池算下來(lái)大概在每公斤130Wh。這個(gè)是串聯(lián),沒有并聯(lián),解決了一個(gè)問(wèn)題,每一個(gè)電池上都有一個(gè)檢測(cè)點(diǎn),都裝了一個(gè)芯片,所以每一個(gè)電池在我們控制中心都可以了解這個(gè)電池的工作狀態(tài),電流多少、電壓多少和相鄰電池之間的電壓差是多少,在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中它出了什么狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)這個(gè)電池某個(gè)參數(shù)超過(guò)了我們?cè)O(shè)定的預(yù)值,我們就告訴汽車下次把這個(gè)車開到維修點(diǎn),把電池?fù)Q掉。到目前來(lái)講三年運(yùn)營(yíng)當(dāng)中還沒有發(fā)生過(guò)問(wèn)題。這樣一個(gè)運(yùn)行式就保證了系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)。再一個(gè)是由于內(nèi)阻小,這輛大巴車上沒有任何散熱器。大家就覺得奇怪了,那么大的電池?zé)嵩趺瓷⒊鋈ィ?68片加起來(lái)的內(nèi)阻不到一個(gè)歐姆,大概接近于2噸重的電池,一個(gè)歐姆的電阻,當(dāng)你啟動(dòng)的時(shí)候,電流比如200A,70Kw的電機(jī)兩個(gè),即使幾百安培也沒有多大電量,所以不會(huì)發(fā)熱,這個(gè)車跑八達(dá)嶺,我親自陪法國(guó)一個(gè)公司的副總裁,他搞了一個(gè)汽車?yán),他根本不相信這個(gè)車?yán)飦?lái)還沒有散熱器,我們跑了八達(dá)嶺,一圈下來(lái)以后一摸沒有熱,而且是夏天,根本不發(fā)熱,這就從根本上保證了它的安全。第二個(gè)沒有傳動(dòng)性,變速系統(tǒng)無(wú)極變速。充一次電保證350公里,測(cè)試的時(shí)候是480公里,按照當(dāng)時(shí)茍仲文同志的要求,北京市大巴每天平均跑20公里,保證350公里的話,我晚上在停車場(chǎng)充電,第二次早上一跑就完了,所以北京市就不需要建那么多充電站。現(xiàn)在北京建了約30多個(gè)充電站,一個(gè)充電站據(jù)說(shuō)要花好幾千萬(wàn),誰(shuí)去充電?你說(shuō)大電流快充,三百多的電充得起嗎?從科學(xué)來(lái)講快速充電在這個(gè)電池上不是一個(gè)解決問(wèn)題的辦法。關(guān)于鋰電池的發(fā)展,我希望我們?cè)谶@方面多做工作,而且國(guó)內(nèi)已經(jīng)做出來(lái)了,而且已經(jīng)生產(chǎn)了,到今年應(yīng)該是第八個(gè)年頭了,希望大家在這方面做一個(gè)交流。
第二,從電流的分類來(lái)看,目前來(lái)講我們用的是化學(xué)能源。因?yàn)槊芏,比如化學(xué)能源有污染,就可能出現(xiàn)新的東西,所以我想給大家說(shuō)一點(diǎn)我自己的看法,不一定合適。去年諾貝爾物理獎(jiǎng)是美國(guó)的三個(gè)數(shù)學(xué)家,通過(guò)物理學(xué)的原理,證明某種纖維是導(dǎo)電的,但是它里面有一個(gè)結(jié)構(gòu)是絕緣的,三個(gè)數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)了某種材料是導(dǎo)電的,中間也有可能是絕緣的,這個(gè)中間的發(fā)現(xiàn)預(yù)示著未來(lái)有可能出現(xiàn)新的材料。這個(gè)諾貝爾一評(píng)比,三個(gè)人就得了獎(jiǎng),F(xiàn)在能不能從植物上發(fā)現(xiàn)新能源材料呢?我們中國(guó)做得工作很細(xì),到現(xiàn)在沒有宣布,也沒有發(fā)表論文,我在這里只是從概念上講一下,就是說(shuō)我們已經(jīng)做出來(lái),用植物纖維做出來(lái)新能源的電池,這個(gè)電池是一種物理電池,目前我們給它制定標(biāo)準(zhǔn)草案的時(shí)候是這樣定的,環(huán)境溫度負(fù)55℃到正125℃,能夠經(jīng)受振動(dòng)10到2000赫茲20個(gè)G的振動(dòng),它的內(nèi)阻1.4個(gè)微歐姆厘米,比大的鋰電池內(nèi)阻還要小,這種電池一般投產(chǎn)的話,比如說(shuō)手機(jī)上的電池只需要一片,0.4毫米的厚度,一片電池,而且它能夠快充,因?yàn)樗俏锢硇缘碾姵亍?br />
我為什么說(shuō)這個(gè)事情呢?由于需求,它會(huì)帶領(lǐng)科技的發(fā)展。最后回到習(xí)近平同志講的一句話,我們中國(guó)人要有志氣,要敢于創(chuàng)新,特別是在新能源汽車界,在鋰電池界,在其他新材料方面,我們中國(guó)人應(yīng)該有志氣,要敢于創(chuàng)新、勇于創(chuàng)新,而且要實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。我就給大家講這幾點(diǎn),講得不對(duì)的地方請(qǐng)大家批評(píng)指正,主要向大家學(xué)習(xí)。
(責(zé)任編輯:王杰)