大家对锂电池有研究吗？属于新能源锂电池吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-07-28 03:24 标签： 新能源锂电池
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新能源汽车动力电池安全性：无解的死结？
盖世汽车·新能源
超威集团研究院副院长柯克在中国电动汽车百人会2016夏季论坛发言
尊敬的各位领导，各位专家，各位来宾，下午好！我叫柯克，来自超威集团，很荣幸今天有这么一个平台、一个舞台，能够跟业内的精英们一起来分享超威在新能源动力电池的安全性相关的一些观点以及汇报我们的进展。
今天我这个题目看着比较难看，当然还好，后面也画了一个问号，刚才陈立泉院士也讲了，画了一个问号，基本上对这个事情表示否定。
切入今天的安全性话题之前，采用一个稍微不太一样的视角。概括我们当前的新能源汽车可以用一个字来概括，就是&火&，这个&火&可能对于投资者来讲是很高兴的东西，就是非常红火，对于现在做新能源汽车的人，包括车厂，也包括电池厂，就比较怕这个火，这个事情即使是同样一把火。回顾到三年前，特斯拉说要量产，当年股价飙升到210美金。后来不幸的是发生了一把火，短短时间内特斯拉的股价就跌了一半。但是很不幸的是，最近又发生了一把火。当然这个新闻大家都能看得到，应该叫接二连三吧。虽然采用的电池是属于世界标杆企业以PPM来控制质量的，但是的确是还面临着应该说难以预测的一些东西。
我想这里强调的是，这把火跟三年前的火产生的效果不太一样。没记错的话应该是15日，这个火对股票基本没有什么影响。股票代表的一方面是投资者，但是大多数的投资者应该是作为消费者的立场去观察这件事情。这件事情跟国内目前新能源汽车的发展关联起来的话，无论从政府层面还是从投资者，也包括像我作为一个技术人员的从业者，应该说是非常敏感。我会担心这个事情关系到中国的新能源汽车因为安全的问题是否能够顺利的走向成功，像我们的高铁一样。
先来对比一下。首先特斯拉从技术角度看一下，因为现在大部分是采用松下的电池，这个数据有可能不准确。松下的电池，尤其是18650，可能业内人士基本上认为它是代表了电池的标杆，同时它的BMS专利应该是在去年要公开，也引起了世界的关注。关于这个系统和整车的设计以及制造能力，应该说是一个复杂和精致的结合体，从它火箭的回收技术，再到它的汽车胶囊高速列车这件事情上，我们觉得对它的技术是应该不容怀疑的。
我们国内的情况跟它对比，尤其是动力电池会跟它有什么样的差别呢？如果是形象地用动力电池作为形象的话，我们看到的是这么一个形象。我们中国的动力电池应该是什么样的形象呢？用这个形象不知道恰当不恰当。这里面当然有很多技术的细节，比方说装了很大的电池，它不需要计较成本的前提下，让电池进行浅充浅放的运行，保证10万公里也好、保证里程也好，因为有贵族市场的支撑，是不需要考虑的，但是中国是以平民化消费支撑带动整个市场的环境，因此我们尽可能的把电池是要用干、用净，尽可能装最小的电池，降低初期成本。因此对于中国从事电动汽车的人来讲，尤其是对动力电池的企业来讲，应该说是世界上最具有挑战的行业。
目前，科技部牵头的关于下一代2020年的动力电池，提出了跟国际趋势一致的，就是以高能量密度，提高续驶里程作为一个导向。前面很多专家讲到了，能量密度提高就意味着现在仍然在担心着安全问题会进一步有更大的风险。
目前来讲，中国的电池体系，是一个比较旧的数据了。应该说过去认为磷酸铁锂是相对安全，但是能量密度偏低的体系。目前逐渐被高能量密度体系---三元体系等复合体系逐渐取代。但是对于企业来讲，除了材料的化学体系以外还面临着技术路线的问题，圆柱、方形还软包，对于企业，比如超威，我是经历了投资方前后论证这个事情，是一个非常痛苦的抉择过程。因为谁都认为自己所坚持的电池的这个技术路线是安全的、是可靠的、是便宜的，但是市场上目前逐渐的应该多多少少分出了一些优劣。
下面简单的汇报一下超威在前面讲到的各种各样的背景之下的发展规划和我们的一些理念，以及相关的一些成果。
可能在这个市场上很多人对超威的概念是，它是一个做铅酸的老大，并且是一个世界级的老大，但是不知道它实际上在锂电上，从06年就已经开始启动，只不过由于铅酸的体量太大了，所以往往容易被忽视。
在研发的投入上，应该说我们实质目前向美国、日本、德国展开这种海外的合作，建立海外的研发中心。在研发设备上，目前投入的设备行业内比较领先的设备有将近1亿人民币。研发生产场地，目前一期工程和二期工程加起来有8万平方公里，不包括现在在建的以及外省的做电池包，一期做软包，二期做方型铝壳，总的产能目前是42亿瓦时，今年进入了工信部的第四批规范目录。
我技术路线采用的是多条技术路线并行，这里面包括了材料体系，也包括了产品的规格和型号。同时，我们是从材料到电芯到系统到整车的一条龙。关于电芯，根据不同的客户端的需求，目前开发的产品有6款通过了国家的强制检测，这里不做详细汇报，如图，这是相关模组的一些结果。
下面重点汇报一下我们对锂电安全的一些理念以及成果。前面很多专家从不同的角度已经做了非常完善、非常全面、非常深入的阐述。我想电芯的不安全，其他做的再安全，可能最终的安全也没有办法保证。电池的安全，从我的角度来讲，概括叫内部和外部的因素，内外应该说差别非常大。这里我想强调内部的因素。内部的因素对于锂电池来讲可能就是内短路道路的热失控，应该说是目前最困难的一件事情，可以说防不胜防。这个图应该说是比较早期的结果，只是引用。体现出这个电池内部的不同元件、不同素材之间的这种短接，随着时间出现的温度上升，温度上升越快，就是说发生热失控的概率越高，这里面最危险的就是铝箔和碳负极的接触，当然不是说每一个机理在目前来讲都理解的这么深刻，应该说是基于一个实验的结果。因此我们在电池的设计上、加工的工艺上都是根据这些尽可能的避免它，从而提高电池自身的安全性。
第二个，关于内部出现的热失控之后大家最关心的所谓的连锁反应。这里面是一个18650电池，在完全燃烧出现的一个是温度范围，第二个是完全反应到出现的总的热量，这个热失控不是说一定要这个结束才能进入下一个，是有交替的，有些还没有结束，下一个启动了，就是说温度到达一定程度其实温度已经很难控制了。到最后的时候，对系统构成致命的威胁的，就是溶剂的完全燃烧放出的热，在里面占最大的比例。这里面热的扩散引用了欧阳教授热蔓延的示意图，怎么处理它是我们最需要考虑的问题。
触动热失控最危险的&扳机&，我这里用一个不太好听的词就是&喜新厌旧&。大家知道现在检测的新电池都是非常安全的，为什么后来出现了意想不到的安全？为什么车放在那里半夜会自燃？为什么我们没有办法看到的热会一点一点的变成最后把热烧掉的&扳机&?这里其实行业内都非常清楚。第一个，自身是不可控制的，叫锂离子的，当然金属锂也好、石墨锂也好，这个过程释放电逐渐的恶化，会在正负极之间逐渐的形成一个短路的通道。当然在生产过程中可能会有这种环境控制不良出现的金属颗粒的异物，它本身可能也会作为晶种，新的锂枝晶导致热失控。
这种热失控是否可以预防预报呢？实际上午欧阳教授已经给出了答案，这里我想给大家展示一个18650电池通过充放电循环，内阻随着循环次数的变化。这里面当然刻意的加了一个颗粒，这个颗粒最初基本上是绝缘体，因为还有其他材料的存在，逐渐的发现变成了一个短路的途径，就是说内阻变小了。因此基于这个原理，来进行安全的预防、预报是完全可行的，这方面我们目前也是做了很多工作。
以上的汇报就是超威在新能源动力电池的一些努力和结果，我们是伴随中国新能源汽车行业这个行业发展，目前取得了一定的成功，和国家30多个主机厂进行了合作，有10个实现了批量的配套。
最后总结一下：
第一，新能源汽车安全问题是全行业的挑战，绝非是我国的痛点，需要全行业的信心。
第二，随着能量密度的提高，安全性问题更加紧迫，因此挑战更大。
第三，综合提升新能源汽车安全的途径中，首先做电池的人应该把它当作自己的最大任务。
第四，作为产业来讲，当前的产业技术水平要做的一个重点，是关于内短路怎么去防止、怎么去预报，热蔓延怎么去防止、怎么去预报。
以上汇报就到这里。谢谢大家！
（根据速记整理，未经本人审阅）
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盖世行业工具面对锂电池产能过剩，新能源行业“觉悟”了吗？
近几年，新能源产业发展迅速，做为核心部件的锂电池产业投资巨大，整个锂电池产能明显出现过剩现象，部分企业还在进一步的加大扩展规模，将突破原有的规划。
&&&前不久罗兰贝格战略咨询公司发布了全球锂离子汽车电池最新研究报告，根据近期发售的电气化车辆情况，该公司预计到2015年，全球市场份额将从15亿美元增长至近100亿美元。这一报告也引来了公众对国内锂电池行业产能的再度关注，国内锂电池行业一直随着新能源汽车业的变热的而持续升温。
锂电池行业分析介绍：当前锂电池行业投资确实比较亢奋，在中国对石油资源依赖进一步上升的情况下，锂电池等替代能源无疑前景广阔，根据数据表明中国的锂电池产能还将进一步增长：在一系列投资下，2015年中国产能将达到39亿安时，在中国社科院工业经济研究所研究员、新能源汽车专家赵英也指出：目前国内锂电池行业新增的产能主要是在组装这一块儿，而在关键材料，比如，正极、负极、隔膜等方面，并没有多少，国内的锂电池生产企业宜横向扩大应用范围，而非一味纵向扩大产能。
&&&如今新能源汽车产业大发展，从日开始实行的《新能源汽车准入管理规则》，一直到今年3月5日总理在政府工作会议上的报告，有关于新能源汽车的各种政策及由此产生的市场预期，一直在推动着锂电池行业的发展，在在政策利好推动下，全国锂电池和相关上下游产业迎来了投资热潮。目前全国共有正极材料企业200余家，其中规模以上近50家。
&&&目前，根据有关资料显示：在2010年中国动力锂电池产业主要分布在珠三角、长三角、东三省和京津唐汽车产业聚集区，成就了产能20亿安时，然在新能源汽车产业化推进缓慢，锂市场应用还没完全打开的情况下，产能集中释放必然导致过剩，分析师也指出短期内较大的企业能够容忍有限的需求并通过降价参与竞争，但是较小的单一业务电池制造商将不得不争夺越来越少的供货合同，锂电池价格也将会迅速的下降。&
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