中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，電池圓桌派第三期暨能源學(xué)人第一季第六期直播活動(dòng)-電池研發(fā)與全球化產(chǎn)業(yè)（Battery Round Table）以線上形式舉行，活動(dòng)邀請到芝加哥大學(xué)孟穎教授和SES麻省固能創(chuàng)始人&CEO胡啟朝博士，圍繞著“電池制造的全球化及未來發(fā)展，電池人才的培養(yǎng)，電池行業(yè)的下一個(gè)十年”的主題，同中美產(chǎn)業(yè)以及學(xué)術(shù)界代表展開了一場“干貨”十足的交流。通過能源學(xué)人官方視頻號在線觀看人數(shù)高達(dá)4000人。接下來我們將會(huì)議中的一些精彩的問答呈現(xiàn)出來，希望大家都能有所收獲。
編者按：
在下一代鋰電池的競爭中，美國憑借毋庸置疑的研發(fā)創(chuàng)新能力維持著技術(shù)優(yōu)勢。FCAB在去年發(fā)布的美國鋰電池國家藍(lán)圖（2021-2030）中設(shè)立具體目標(biāo)，以固態(tài)電池和鋰金屬電池為主要研發(fā)方向，實(shí)現(xiàn)能量密度500Wh/kg以上的能量密度和60美元/kWh以下的成本，且不含鈷和鎳。
中美鋰電產(chǎn)業(yè)雖然各有所長，但面對的挑戰(zhàn)卻是一致的。就如孟穎教授所言，在全球化的今天，面對氣候變化，兩者合作是必然趨勢。
如此看來，起步于美國，成長于中國的孚能科技在研發(fā)和產(chǎn)業(yè)協(xié)作上具備先天優(yōu)勢。孚能科技的兩位創(chuàng)始人王瑀博士和Keith D.Kelper博士均為鋰電行業(yè)資深科學(xué)家，后者作為公司的副總經(jīng)理兼研究院院長負(fù)責(zé)美國的研發(fā)工作，與阿貢實(shí)驗(yàn)室、伯克利勞倫斯實(shí)驗(yàn)室等形成長期合作。
據(jù)了解，孚能科技美國研發(fā)團(tuán)隊(duì)在固態(tài)電池、鋰金屬電池、回收工藝等前沿領(lǐng)域展開研究并取得階段性成果。斬獲USCAR年度團(tuán)隊(duì)成就獎(jiǎng)的能量密度330Wh/kg下一代電池技術(shù)便來自該團(tuán)隊(duì)。
近期，孚能科技宣布開發(fā)并驗(yàn)證了一種可持續(xù)的鋰離子電池直接回收工藝，并證明含25%回收正極材料的電池可以提供與全新正極材料制成的電池相同的性能。這以工藝意味著正極材料可以被完整回收并直接用于生產(chǎn)新電池，而無需將材料完全分離后再次重組，進(jìn)而降低成本和能耗。
有理由相信，兼有產(chǎn)業(yè)熱土與堅(jiān)守研發(fā)高地，以孚能科技為代表軟包動(dòng)力電池在下一代鋰電池的競爭中覓得先機(jī)。
問題1：中美相比，電池行業(yè)的發(fā)展，各自的優(yōu)勢和劣勢有哪些？
孟穎教授：從歷史的角度來看，電池與人類息息相關(guān)，早期在歐洲許多科研人員在電池領(lǐng)域做出了非常多的貢獻(xiàn)，如：鉛酸電池，堿性電池都誕生于歐洲?，F(xiàn)在使用的鋰電池由John B. Goodenough、M. Stanley Whittingham和Akira Yoshino三位諾獎(jiǎng)推動(dòng)而逐漸發(fā)展，這也是美國和亞洲合作的例子。1992年正是由索尼把鋰電池帶到了應(yīng)用的市場，使得電池從實(shí)驗(yàn)室走到了人們生活當(dāng)中。
胡啟朝博士：在美國，做電池以華人和韓國人為主。從產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)來看，美國基礎(chǔ)還是較弱。以SES為例，正極，負(fù)極，電解液，鹽及一系列電池組裝的必要成分均來自于中國，韓國，日本。從產(chǎn)業(yè)鏈來看，中國和韓國提供了巨大的資源。目前，中國電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，從電池生產(chǎn)，組裝，回收等中國有一套完善的體系。
問題2：美國如果想真的單獨(dú)解決電池制造的難題，關(guān)鍵在于什么？是自動(dòng)化生產(chǎn)，還是政府補(bǔ)貼？
孟穎教授：在全球化的今天，我們都需要面對石油和天然氣，全球氣候變化，兩者合作是必然趨勢。提倡綠色生產(chǎn)電池，綠色產(chǎn)業(yè)化，根據(jù)自身發(fā)展做出相應(yīng)的調(diào)整；我們的對手不是特斯特，而是燃油車和傳統(tǒng)能源，協(xié)作發(fā)展才是王道！
問題3：電池，能源與電網(wǎng)的整合如何推進(jìn)？
胡啟朝博士：電池價(jià)格在漲，原材料漲價(jià)，導(dǎo)致用戶消費(fèi)增加，這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生不良循環(huán)。下一輪開啟租電池的模式，實(shí)行只買車，然后將使用后的廢舊鋰電池中的稀有金屬用于下一代的電池，這是非常重要的。
問題4：電池的梯次利用和直接回收，這些帶動(dòng)全球的市場會(huì)有怎樣的變化？中國和美國各自有哪些優(yōu)勢，或者更好的合作。
孟穎教授：目前電池的梯次利用初試都不怎么成功，電池的危險(xiǎn)性不可預(yù)測，還沒真正做到能夠維持100年循環(huán)的電池，電池循環(huán)必須在安全性預(yù)測范圍內(nèi)進(jìn)行，因此對電池梯次利用不太抱有樂觀態(tài)度，但如果在回收上面有重大突破，同時(shí)是在不使用特別多能量的情況下進(jìn)行回收，還是很有希望的。
胡啟朝博士：對于舊電池，安全性問題嚴(yán)重。需要一種快速的檢測方式，對使用后的電池做出準(zhǔn)確的判斷，如有類似于保險(xiǎn)公司做保證的形式。
問題5：電池毛利率低，以后技術(shù)發(fā)展路線，是降本還是追求能量密度？
孟穎教授：一味追求電池成本下降不是長久之計(jì)，需要讓行業(yè)健康發(fā)展，未來100年需要一個(gè)健康持久的發(fā)展，沒有具體的答案，需要深入研究。
問題6：下一代電池，硅負(fù)極和鋰負(fù)極，誰將是更重要的發(fā)展方向？
孟穎教授：硅搭配固態(tài)電解質(zhì)更優(yōu)，其在液態(tài)電解液中難以實(shí)現(xiàn)99.9%的庫倫效率?？偟膩砜?，硅肯定是會(huì)成功的，而鋰金屬也會(huì)，沒有辦法預(yù)測哪個(gè)市場占比會(huì)更高一些。如果鋰金屬安全性問題得到解決，沒有理由不會(huì)超越硅負(fù)極，至少現(xiàn)在在公開文獻(xiàn)中沒有報(bào)道硅負(fù)極在液態(tài)中的重大突破。
胡啟朝博士：鋰金屬電池安全性問題也取決于正極，高壓正極本身特別在高溫下不穩(wěn)定，比負(fù)極影響還大。同時(shí)，其安全性很難解決，很難100%安全，借助軟件預(yù)測壽命，能在一定程度上解決此類擔(dān)憂。
問題7：為什么SES選擇走軟包電池路線，有說法是如果將來固態(tài)電池獲得重大突破，軟包將是最經(jīng)濟(jì)，成本最低的，您是否有這方面的考慮？
胡啟朝博士：軟包是車企定的。
問題8：去年SES發(fā)布的Apollo鋰金屬電池能量密度達(dá)到417 Wh/kg，容量為107 Ah，目前電池有沒有一些性能數(shù)據(jù)的公布？
胡啟朝博士：目前還是在內(nèi)部測試中，已經(jīng)被3家車企開始測試，準(zhǔn)備今年年底會(huì)公布一些性能，安全的一些數(shù)據(jù)。
問題9：鋰金屬和硅，你更看好哪一個(gè)？
胡啟朝博士：硅50%以下其實(shí)已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化了，50%以上還有很多問題。
問題10：全球軟包電池領(lǐng)域頭部企業(yè)孚能科技也在前不久發(fā)布了330Wh/kg，2.2C快充的半固態(tài)電池，您認(rèn)為孚能是否是SES發(fā)展的主要競爭對手？
胡啟朝博士：我不太清楚具體的，但目前鋰金屬的話主要是400Wh/kg以上。
問題11：國內(nèi)隔膜涂覆方面，有些公司將固態(tài)電解質(zhì)涂覆在隔膜上，你覺得在這一塊，他們主要是目的在于？
孟穎教授：隔膜涂覆工藝在產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用廣泛，對于界面的改變會(huì)有一些幫助，這個(gè)工藝產(chǎn)業(yè)化過程中非常有用，很有效率且價(jià)格便宜，當(dāng)然內(nèi)部的機(jī)理性問題可能還需要進(jìn)一步探索。
