季恒宽：锂电行业要敢于创新、勇于创新，要实现创新
时间:2017-03-10 14:53 作者:王杰
2017年3月1日由电池联盟、中国电子节能技术协会电池专业委员会主办，中国电器工业协会、中国高科技产业化研究会、中国电子节能技术协会、北京理工大学支持，佛山市金银河智能装备股份有限公司协办的大型公益“绿色能源·智能制造”暨动力锂电池技术进展与智能装备升级应用论坛上，中国高科技产业化研究会副理事长季恒宽先生发表了讲话，以下是根据速记整理的文字，未经本人审核，仅供参考。  各位领导、各位专家、各位代表，第一我主要是来学习的，我们这几年在国家非常好的政策支持下，取得了很大的发展，尽管问题不少，但是成绩很大。去年我们锂电池好象增长了79%，这说明在新能源汽车的核心技术就在锂电池方面还是需求量很大，发展也很快。因为在座的有设备厂、有原材料厂、还有锂电池厂，随着整个锂电池上下游产业都取得了很大的发展，这也说明需求的牵引力量非常大，尽管也有一些企业得到了处罚，有一些车里面好像没有装电池，进行了处罚，罚了款，但是这个不影响整个新能源及锂电池的快速发展。秘书长说您能不能说一说锂电池将来怎么发展，特别是固态电池有一些什么想法，我想讲这么两个问题： 第一讲锂电池的发展。 我有一个看法，锂电池是在新能源汽车整个转型发展当中处在一个比较重要的位置。在十多年前，奥巴马和胡锦涛会谈的时候就讲了，谁掌握锂电池未来的发展和高技术，谁就会在新能源上取得主动。在这个问题上，早在2002年的时候，我们国家就已经对新能源汽车和锂电池的发展做出了规划。在这个问题上，刚才张司长也说了，在工信部的很多政策上也加以引导，比如最近要求规模化，就是减少小型企业，浪费比较多，我们要规模化生产，特别是在汽车方面有时候还出一些指导性政策，比如某种产品安全问题比较多，就把它限制住。当然这个方法问题我们以后再讨论。 我想说这么几点： 第一，锂电池是我们新能源汽车当中目前用得最多、发展最快，也是未来前途广泛的一个核心技术。那么锂电池的核心技术究竟在哪，锂电池它的发展方向是什么。我简单地按照以前各种产品的发展来讲述，因为锂电池属于化学能源，它的介质我们从20世纪引进，我在工信部以前的老机构管理电池行业的时候，我们曾经在1991年即20世纪末的时候投资、研究锂电池，但是由于这个锂太活跃，相对湿度大于3%就有可能起哄，所以我们国家十八所，十八所是我们国家化学能源最早的一个研究机构，十八所的技术在国内有代表性，我们试制锂电池的时候几次由于起火，最后没有成功，最后到了20世纪末的时候走了引进的道路，所以目前我们国内著名企业很多，主要还是引进了国外第一代的技术，具体来说就是液态电解质的小电池。不管它有多种材料，也是发展过程当中的品种，液态锂电池而且是小型的，目前存在的问题一个是容量小、安全性差，因为容量小，五六个并联，出一点问题还可以，但是随着容量的增加，它的可靠性就会减低，它是一个乘法的关系。我们把这个小电池用到汽车上以后就出现一个问题，国内来讲一般得五六千个，特斯拉要七千个，在这种情况下，七千块电池管理该很困难，有很多同志说我是能管住的，既然你能管住为什么它老起火？你应该在它没有起火之前就把它管住。实际上它还是管不住的，为什么？你有很多并联以后，你的监测点就是并联电池的电压的最高值，起点你根本就测不到，一旦漏电或者温度高的以后液体流出来，必然电极就烧起来了，一旦烧起来很快就像放鞭炮一样地全烧掉。在这种情况下特斯拉比较聪明，从可靠性原理来讲，它采取几个措施，一个是试向模式变了，短路它就会起火，每个下面加一个保险鳓，一旦电流大了就断开了，第二个不让液体流到别的地方去，打了一个口，每一个电池放在一个桶里面。再一个温度一高容易起火，就给它加上冷却液，电池上全是管子，里面是冷却液。但是这个成本很高，我查过特斯拉这几年也至少烧了10辆车，所以安全问题是一个问题。再一个容量小，行驶里程就比较小。有一些专家就说支持山东低速微型车，但这个不是习近平同志所讲的，新能源汽车是我们汽车产业转型的主要目标方向。我们今天要说的新能源它必须是在目前汽车水平之上发展起来的，我们所讲的未来新能源汽车绝对不是一个低档的汽车，说低于现代汽油汽车水平的，绝对不是。 这个方面怎么解决呢？现在我知道国内电池厂、新能源汽车厂也在采取一些措施，但是还没有大的起色。我们这几年开会，有几个问题大家现在统一了。第一，锂电池不是说容量越小越安全，这个阶段应该把它否了。为什么？大家现在可以看到，这个电池大了以后，它有很多性能变化了。比如说比亚迪据说已经做了480Ah的，德国也做了480Ah的，但是他们可能还是液态的电解质，还没有根本上解决电池的根本问题。第二，解决电池的安全问题，大家又做了很多工作，其中有一种是通过聚合物的办法把它做成胶漆，做成胶漆以后就不太容易流出来了，这是提高锂电池安全性、可靠性的办法。第三个就是固化。对于这个问题，国内专家有不同的看法，有的认为不可能，因为聚合物一聚合就是聚源体了，怎么能够解决导电问题呢？实际上不是，现在国内已经做出来了，据知道日本也做了，但是要做得大，而且固化得好，没有任何的残留，这一点就是它的技术。在这个问题上，我们国内也已经做出了，而且有一些企业已经在做。我相信在一两年以内有可能得到比较大的发展。所以锂电池解决问题的一个主要方向就是固态化。将来我们在这方面要多做工作。我也跟一些大型企业老总商谈过，为什么不在这方面加强研究，有的同志说我们研究了，但是比较困难，那么我们应该早日列入试点计划或者是五年计划。在这个问题上我觉得中国还是应该互相学习，美国有的东西我们都可以通过买专利花钱买回来，国外有的东西为什么不能去买呢？我看到有一些资料讲了，现在我们还是跟韩国买小电池生产线，跟日本买生产线，我觉得可能以后你们会后悔。为什么呢？你老做这种小电池，外国人工艺做得比较精，比如日本、韩国抑制性比较好，相对失效的时间会延长，可靠性增加，我们在这方面要想做得完全一样，目前可能还有一些差距。另外要从根本上解决，就是要把电池做大。做大以后不等于我们不要安全了，同样的标准，一定要解决安全性的问题，另外做大以后有这么几个好处，第一它的内阻减少。目前我们国家的一些企业做出来的单体500Ah的电池内阻只有0.35Ω，相当于现在18650的1%。用这个电池的车，现在在北京市原来的副市长即现在国家体育局局长苟仲文的支持下，已经运营了三年，有了168片单体500Ah的电池，总的存电量280多度，大概300度，行驶过程中这个车是18吨12米长的大巴，这个车每行驶一公里大约用电0.6度。你们可以算一下，比如部里的政策一个要求我们电池的能量增加，现在锂电池每公斤大概在120Wh到200Wh，这个电池算下来大概在每公斤130Wh。这个是串联，没有并联，解决了一个问题，每一个电池上都有一个检测点，都装了一个芯片，所以每一个电池在我们控制中心都可以了解这个电池的工作状态，电流多少、电压多少和相邻电池之间的电压差是多少，在整个运行过程当中它出了什么状态，一旦发现这个电池某个参数超过了我们设定的预值，我们就告诉汽车下次把这个车开到维修点，把电池换掉。到目前来讲三年运营当中还没有发生过问题。这样一个运行式就保证了系统的运营。再一个是由于内阻小，这辆大巴车上没有任何散热器。大家就觉得奇怪了，那么大的电池热怎么散出去？168片加起来的内阻不到一个欧姆，大概接近于2吨重的电池，一个欧姆的电阻，当你启动的时候，电流比如200A，70Kw的电机两个，即使几百安培也没有多大电量，所以不会发热，这个车跑八达岭，我亲自陪法国一个公司的副总裁，他搞了一个汽车拉力赛，他根本不相信这个车里来还没有散热器，我们跑了八达岭，一圈下来以后一摸没有热，而且是夏天，根本不发热，这就从根本上保证了它的安全。第二个没有传动性，变速系统无极变速。充一次电保证350公里，测试的时候是480公里，按照当时苟仲文同志的要求，北京市大巴每天平均跑20公里，保证350公里的话，我晚上在停车场充电，第二次早上一跑就完了，所以北京市就不需要建那么多充电站。现在北京建了约30多个充电站，一个充电站据说要花好几千万，谁去充电？你说大电流快充，三百多的电充得起吗？从科学来讲快速充电在这个电池上不是一个解决问题的办法。关于锂电池的发展，我希望我们在这方面多做工作，而且国内已经做出来了，而且已经生产了，到今年应该是第八个年头了，希望大家在这方面做一个交流。 第二，从电流的分类来看，目前来讲我们用的是化学能源。因为矛盾多，比如化学能源有污染，就可能出现新的东西，所以我想给大家说一点我自己的看法，不一定合适。去年诺贝尔物理奖是美国的三个数学家，通过物理学的原理，证明某种纤维是导电的，但是它里面有一个结构是绝缘的，三个数学家发现了某种材料是导电的，中间也有可能是绝缘的，这个中间的发现预示着未来有可能出现新的材料。这个诺贝尔一评比，三个人就得了奖。现在能不能从植物上发现新能源材料呢？我们中国做得工作很细，到现在没有宣布，也没有发表论文，我在这里只是从概念上讲一下，就是说我们已经做出来，用植物纤维做出来新能源的电池，这个电池是一种物理电池，目前我们给它制定标准草案的时候是这样定的，环境温度负55℃到正125℃，能够经受振动10到2000赫兹20个G的振动，它的内阻1.4个微欧姆厘米，比大的锂电池内阻还要小，这种电池一般投产的话，比如说手机上的电池只需要一片，0.4毫米的厚度，一片电池，而且它能够快充，因为它是物理性的电池。 我为什么说这个事情呢？由于需求，它会带领科技的发展。最后回到习近平同志讲的一句话，我们中国人要有志气，要敢于创新，特别是在新能源汽车界，在锂电池界，在其他新材料方面，我们中国人应该有志气，要敢于创新、勇于创新，而且要实现创新。我就给大家讲这几点，讲得不对的地方请大家批评指正，主要向大家学习。 来源:电池联盟 (责任编辑：王杰) |
