中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：5月18~19日，2017第一財(cái)經(jīng)技術(shù)與創(chuàng)新大會(huì)在上海中心舉行。18日，鋰電池的發(fā)明者旭化成株式會(huì)社顧問、技術(shù)研究組鋰離子電池材料評(píng)價(jià)研究中心理事長吉野彰先生在會(huì)上發(fā)表演講，分享了一些關(guān)于鋰電池的發(fā)展現(xiàn)狀和前景。
他提到，在1991年商品鋰電池問世后，主要分為兩個(gè)階段， 即1995進(jìn)入的移動(dòng)IT時(shí)代，以及2010年開始有的車載鋰電池市場階段。而到了2014年，鋰電池市場20%的市場是車載用的電池。
與此同時(shí)，由于如今對(duì)于環(huán)保的要求越來越嚴(yán)格，各個(gè)國家、各個(gè)廠家都在銷售電動(dòng)汽車。而談及今后鋰電池會(huì)怎樣地發(fā)展，他提到了4個(gè)關(guān)鍵詞：
第一個(gè)就是“中國的EV泡沫，特別是e-BUS”，也就是中國的電動(dòng)汽車市場今后的動(dòng)向。第二個(gè)關(guān)鍵詞是“US、EU的環(huán)保法規(guī)”。從2018年以后，歐美的環(huán)保法規(guī)越來越嚴(yán)，因此這也是一個(gè)很大的影響因素，會(huì)使電動(dòng)汽車有一個(gè)很大的普及和發(fā)展。第三個(gè)關(guān)鍵詞是特斯拉，這家公司今后怎樣發(fā)展，對(duì)電動(dòng)汽車的發(fā)展有很大的影響，對(duì)鋰電池市場的發(fā)展也有很大的影響。最后一個(gè)關(guān)鍵詞是“AGV”，也就是自動(dòng)駕駛汽車，無人駕駛汽車的技術(shù)。
此外，在談及鋰電池的技術(shù)時(shí)，他認(rèn)為，固體電解質(zhì)電池的輸出功率的特性是非常優(yōu)越的，超過了液體電解質(zhì)。第一沒有溶劑化，第二個(gè)沒有負(fù)離子，所以它的特性非常優(yōu)異。作為一個(gè)新的技術(shù)，非常有潛力。
下附演講全文：
吉野彰：大家早上好!我來自旭化成，我叫吉野彰。今天參加此次大會(huì)我表示非常榮幸，向大家表示感謝。
首先請(qǐng)?jiān)试S我作一下介紹，另外再講一下今天講的內(nèi)容。今天我要講鋰電池方面的一些內(nèi)容，鋰電池的研發(fā)是在1981年開始的，當(dāng)時(shí)我33歲，現(xiàn)在的鋰電池的形狀是在5年之后，是1985年發(fā)明了現(xiàn)在的鋰電池的形狀。然后進(jìn)行了各種各樣的技術(shù)的開發(fā)，然后在1991年正式推出了商品鋰電池。當(dāng)時(shí)開發(fā)的鋰電池并不好賣，有幾年時(shí)間不好賣，有一天突然鋰電池很好賣了，那是1995年的時(shí)候。1995年對(duì)于我們來說是非常重要的一年。進(jìn)入移動(dòng)IT的時(shí)代，鋰電池一下就很好賣了。比如說手機(jī)還有平板電腦都要使用鋰電池，那么整個(gè)世界走向了移動(dòng)IT的時(shí)代，所以鋰電池市場不斷地?cái)U(kuò)大，有很大地增長。1995年對(duì)中國來說，是中國經(jīng)濟(jì)起飛的一年。那么進(jìn)入移動(dòng)IT的時(shí)代，整個(gè)世界也發(fā)生了變化，中國也產(chǎn)生了很多商業(yè)的機(jī)會(huì)，在座的各位很多都是從事于移動(dòng)IT方面的工作。
那么鋰電池在進(jìn)入第二個(gè)時(shí)代以前，只用于移動(dòng)IT的鋰電池將會(huì)進(jìn)入車載鋰電池的時(shí)代，將會(huì)有更大的發(fā)展。鋰電池通過了車載電池的發(fā)展也要進(jìn)行更多技術(shù)的開發(fā)，今天我想講一下鋰電池方面的技術(shù)開發(fā)的內(nèi)容。
首先要講是車載鋰電池市場的未來和現(xiàn)在市場的情況，還有將來鋰電池會(huì)有怎樣的發(fā)展，首先我要講這方面的內(nèi)容。第二點(diǎn)我要稍微介紹一些技術(shù)方面的內(nèi)容，車載鋰電池的市場不斷地發(fā)展，技術(shù)也得到不斷地開發(fā)，最近受到關(guān)注的一些技術(shù)，我要向各位作一個(gè)介紹。首先我作第一步介紹。
這張是鋰電池銷售的成績，淺藍(lán)色的是移動(dòng)IT的時(shí)代，比如說手機(jī)、平板電腦等。是2010年開始的情況，在上面有紅色的是車載鋰電池的情況，這是車載電池銷售的情況，剛才我們也講到移動(dòng)IT是1995年開始發(fā)展的一個(gè)市場，那么車載的鋰電池的市場是從2010年開始的，2010年正式進(jìn)入了電動(dòng)汽車是由日本的日產(chǎn)汽車銷售了第一臺(tái)電動(dòng)汽車，從2010年開始車載鋰電池的市場不斷地得到發(fā)展，我們?cè)倏匆幌?014年的車載電池的情況。最上面有兩個(gè)顏色，比較淺的顏色是美國的特斯拉汽車使用的鋰電池，大家請(qǐng)關(guān)注一下特斯拉這一電動(dòng)汽車，它有18650EV這樣的一種車載小型圓筒形的電池，大概他用了一萬根這樣電池。他的用途是車載的電池，原來是電腦用的電池，它把它改造成了車載用的電池，所以我們把18650EV的特斯拉電池與紅豆色的大型車載電池進(jìn)行區(qū)分。2014年時(shí)，它的市場已經(jīng)占到了1/5，也就是鋰電池市場里面20%的市場是車載用的電池。中國也一樣，世界各國包括美國、歐洲都是一樣，那么對(duì)于汽車的環(huán)保要求越來越嚴(yán)，所以要開發(fā)出更多的電動(dòng)汽車，2018年以后，全球的汽車廠家都在銷售電動(dòng)汽車，是因?yàn)?018年以后環(huán)保要求更加嚴(yán)厲。(如圖)這是2014年之前的情況，到了2015年突然出現(xiàn)很大的動(dòng)向，那就是中國的情況，中國出現(xiàn)了電動(dòng)汽車的情況，大家看一下最上面紅色的部分，就是xEV，中國為了應(yīng)對(duì)環(huán)境問題，積極導(dǎo)入了電動(dòng)汽車，在中國出現(xiàn)了一個(gè)巨大的電動(dòng)汽車市場。這是2015年出現(xiàn)的新的動(dòng)向，這種趨勢在去年2016年也持續(xù)不斷。
為了應(yīng)對(duì)2018年嚴(yán)厲的環(huán)保法規(guī)，各個(gè)國家、各個(gè)廠家都在銷售電動(dòng)汽車，今后鋰電池會(huì)怎樣地發(fā)展呢?雖然預(yù)測非常不容易，但是我覺得有4個(gè)關(guān)鍵詞是非常有啟發(fā)的。首先“中國的EV泡沫，特別是e-BUS”，就是中國的電動(dòng)汽車市場今后的動(dòng)向，中國的市場今后會(huì)怎樣變化呢?這是一個(gè)很重要的關(guān)鍵詞。第二個(gè)關(guān)鍵詞是“US、EU的環(huán)保法規(guī)”，就是從2018年以后，歐美的環(huán)保法規(guī)越來越嚴(yán)。這也是一個(gè)很大的影響因素，那么會(huì)使電動(dòng)汽車有一個(gè)很大的普及和發(fā)展。所以這是第二個(gè)關(guān)鍵詞，第三個(gè)關(guān)鍵詞就是特斯拉，這樣一個(gè)新興的汽車廠家在整個(gè)世界都成為一個(gè)很大的話題。特斯拉這樣一個(gè)汽車廠家今后怎樣發(fā)展，這對(duì)電動(dòng)汽車的發(fā)展有很大的影響，對(duì)鋰電池市場的發(fā)展也有很大的影響。最后一個(gè)關(guān)鍵詞是“AGV”，大家可能沒有聽說過這樣一個(gè)關(guān)鍵詞，英語來說就是自動(dòng)駕駛汽車，就是無人駕駛汽車，是一種新的技術(shù)。這種新的技術(shù)得到了應(yīng)用，簡稱AGV，這是無人駕駛汽車。AGV就是說以前的汽車都是由人來駕駛的，今后就變成了機(jī)器人，沒有駕駛員，今后有很多無人駕駛的汽車在道路上行駛。AGV還有另外一個(gè)名稱是蘋果谷歌汽車，為什么叫蘋果谷歌汽車呢?以后有機(jī)會(huì)詳細(xì)解說。
今后電動(dòng)汽車有怎樣的發(fā)展，我們可以以這四個(gè)關(guān)鍵詞進(jìn)行啟發(fā)，雖然未來是一個(gè)未知數(shù)，但是AGV(無人駕駛技術(shù))與鋰電池有怎樣的關(guān)聯(lián)呢?會(huì)有怎樣的進(jìn)展，會(huì)有怎樣的衍生產(chǎn)品呢?非常值得我們的關(guān)注。這是未來的汽車，經(jīng)常在網(wǎng)絡(luò)上會(huì)看到這樣一些照片，這是Google和蘋果公司開發(fā)的無人駕駛的汽車，我認(rèn)為這些汽車得到普及以后，地球的環(huán)境也會(huì)有更大的改善。那么關(guān)于車載電池的情況，是剛才所說的一些內(nèi)容，今后會(huì)有很大的變化，也會(huì)有更多的技術(shù)得到開發(fā)，也會(huì)有更多商業(yè)的機(jī)會(huì)，希望在座的各位能夠有更多商業(yè)的機(jī)會(huì)。
下面稍微作一些技術(shù)方面的介紹。以前鋰電池的一些常識(shí)、概念會(huì)被新的概念所取取代，有一些新概念的技術(shù)得到了開發(fā)，我會(huì)做這方面的講解。這是電池的教科書方面所記載的一些內(nèi)容，那么鋰電池用電解液，電解液里面存在著鋰離子，因?yàn)殇囯x子通過溶劑化，發(fā)生離子解離，出現(xiàn)離子傳導(dǎo)性。電解質(zhì)濃度升高就會(huì)發(fā)生粘度上升和匯合，使離子傳導(dǎo)性下降。(如圖)橫軸是濃度，縱軸是離子傳導(dǎo)性，離子是怎樣進(jìn)行傳導(dǎo)的，與濃度有怎樣的關(guān)系?濃度升高的話，粘度就會(huì)上升，最佳濃度是1mol/L?，F(xiàn)在教科書都是這樣說的，但是以前的常識(shí)最佳濃度為1摩爾，所以跟溶劑，通過溶劑化發(fā)生離子的解離是非常重要的，但是它也有一些不良的影響，鋰離子插入反應(yīng)時(shí)去溶劑化的過程是很大的抵抗因子，溶劑化是離子解離的正效應(yīng)和去溶劑化的負(fù)效應(yīng)的二律背反關(guān)系。溶劑化的不良影響對(duì)電解液的改良有很大的障礙，所以溶劑化有正面效果也有反面效果，這是以往的思路，現(xiàn)在有新的概念產(chǎn)生，大家可能也聽說過，就是出現(xiàn)了固體電解質(zhì)，以往都是電解液，這張圖是2011年在一連串的事件中固體電解質(zhì)有了很大的突破，固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)率，已經(jīng)提高到和電解液相同的水平，2011年，固體電解質(zhì)的傳導(dǎo)率已經(jīng)和電解液一樣的水平。
我們看一下它的載體數(shù)跟它的運(yùn)動(dòng)的速度，離子的傳導(dǎo)率是等于載體數(shù)×離子的運(yùn)動(dòng)速度，這就是離子的傳導(dǎo)率。大家看一下液體電解液載體速度是1，運(yùn)動(dòng)速度是1，傳導(dǎo)率就是1。固體電解質(zhì)有30個(gè)載體，運(yùn)動(dòng)速度只是1/30，離子傳導(dǎo)速度也是1，也就是固體電解質(zhì)和液體電解液的傳導(dǎo)率是一樣的。所以也就是說我們新研發(fā)出來的固體電解質(zhì)與液體電解液是一樣的離子傳導(dǎo)率，也就是說將來可以用固體電解質(zhì)來代替液體電解液。那么固體電解質(zhì)里面，它的離子的移動(dòng)速度還可以不斷地提高，我們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了固體電解質(zhì)它的離子傳導(dǎo)率已經(jīng)是液體電解液的2.5倍，將來我們使用固體電解質(zhì)它的離子傳導(dǎo)率是相當(dāng)于電解液的2.5倍，是一個(gè)非常有潛力的新的技術(shù)革新，是一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)。
那么將來會(huì)是一個(gè)怎樣的電池呢?這是固體電解質(zhì)的一個(gè)輸出特性，我們看一下這張圖，最下面的紫色曲線是液體電解液的輸出特性，在我們傳導(dǎo)電流的時(shí)候會(huì)有怎樣的輸出特性?我們來看一下固體電解質(zhì)已經(jīng)大大超過了電解液，為什么會(huì)有這樣的結(jié)果呢?剛才我們講到有溶劑化的一個(gè)單詞，那么我們使用固體電解質(zhì)沒有溶劑化的現(xiàn)象出現(xiàn)，所以這是一個(gè)非常重要的理由。另外第二個(gè)理由是遷移率，遷移率就是說正離子和負(fù)離子都各有怎樣的作用呢?因?yàn)樗鼪]有負(fù)離子，那么在固體電解質(zhì)里面沒有負(fù)離子，所以那個(gè)負(fù)離子只有40%，所以說它的遷移率是等于1，另外固體電解質(zhì)里面沒有負(fù)離子產(chǎn)生的那些弊端，所以固體電解質(zhì)電池的輸出功率的特性是非常優(yōu)越的，超過了液體電解質(zhì)，它的原因第一沒有溶劑化，第二個(gè)沒有負(fù)離子，所以它的特性非常優(yōu)異。我們有這樣一個(gè)新的技術(shù)是非常有潛力的技術(shù)。
謝謝大家的聆聽，謝謝!
