為推動鋰電領域產(chǎn)學研的深入結合，推進資本與產(chǎn)業(yè)的深度合作，促進鋰電產(chǎn)業(yè)在更合適的區(qū)域進一步聚集及協(xié)同發(fā)展，“中國宜春·2018全球鋰電產(chǎn)業(yè)鏈高峰論壇”于2018年10月17-18日在京召開。
本次論壇的研討問題覆蓋廣泛，涉及技術、資本、人才等多個領域，縱深至電池純能、材料等關鍵技術與前景預測，分設了投資、電動汽車與儲能、電池、材料四個專場，同期舉辦香港上市業(yè)務咨詢和中日鋰電交流合作探討等沙龍活動，以期實質(zhì)性推動或解決鋰電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段所面臨的問題。
北京大學教授、本次論壇學術委員會中方主席其魯應邀出席“中國宜春·2018全球鋰電產(chǎn)業(yè)鏈高峰論壇”，發(fā)表了《車載動力鋰離子電池的技術發(fā)展趨勢》的主旨演講。
以下是發(fā)言：
大家上午好，非常高興參加今天的會議，也非常感謝大會組委會的邀請，按照大會的邀請我做一下關于車載動力鋰離子電池技術發(fā)展趨勢的分析。
談到汽車的鋰離子電池，我們這里想回顧一下過去中國電動汽車這個發(fā)展的歷史。圖上照片大家都很清楚，中國電動汽車正式上路，大規(guī)模運行已經(jīng)有10年了。2008年的奧運會北京第一次大規(guī)模的使用了電動公交車，很多在座各位都記憶猶新。全世界第一次大規(guī)模電動汽車，中國第一次向全世界展示了中國的科技實力，中國的鋰電池也從此讓全世界都看到了希望，有幸為中國第一次大規(guī)模電動公交車的運行我們提供了研發(fā)的技術，我們提供了電池的生產(chǎn)能力。
也就是2008年北京奧運會之后，我們科技部提出來“中國彎道超車”這樣一個夢想。接著大家都很清楚了，中國開始10個城市電動汽車的這樣一個大規(guī)模試驗運行。非常遺憾在過去10年當中我們也走了很多彎路，到了今天，剛才有統(tǒng)計數(shù)字表明2017年中國電動汽車是77.7萬輛，和2008年我們國家，我們科技部提出來的要求差的太遠了。為什么會出現(xiàn)這樣一些問題？包括我們的鋰電池我們認為從技術方向也好，從我們的投入也好，從我們的考慮也好都出現(xiàn)了很多問題，其中最典型的就是磷酸亞鐵鋰電池和鈦酸鋰負極鋰電池，這些問題去哪了？為什么解決不了問題？我想簡單用幾句話說一下，低能量溫度，低溫性能差，可靠性差這些問題如果解決問題是推動不了一個時代先進電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的。
08年北京奧運會之后，2010年上海世博會大規(guī)模采用了我們電池技術，北京的電動公交車技術，那之后10個城市的示范也開始了，但是遇到的問題是什么呢？當時我們的工作人員直接參與了南方電網(wǎng)在深圳展開的大規(guī)模的電動公交車運行，幾乎所有運行數(shù)據(jù)分析完以后我們得出來，磷酸亞鐵鋰電池可靠性非常難以解決。一塊電池穩(wěn)定性會非常好，但是為什么成組以后，幾十塊，幾百塊結合到一起就解決不了可靠性的問題呢？答案是非常清楚的，大家可以查閱資料，我們做了很多分析和研究。低溫問題解決不了，在中國一些北方城市做了很多，一兩年左右時間車就停下來了。大家記得清楚的話2015年又一輪電動汽車浪潮到今天三年時間過去了，使用了電動汽車，買了電動汽車人們很多感想最近網(wǎng)上可以看到很多，大家可以去看一下。
最基本的可靠性問題都解決不了，壽命問題都解決不了，如何來推動這場空前的，有影響未來世界命運的電動汽車呢？碳酸鋰電池，一樣讓人們失去了信心，有多少人投入多少心血呢？我想大家都非常清楚。
歸根到底過去的10年中國電動汽車走的這么一條彎彎曲曲的路，讓我們不得不總結一些問題。下面會陸續(xù)談到這些。所以我個人認為要想穩(wěn)步推進和發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)事業(yè)，推進電動汽車事業(yè)，我們很多問題必須做詳細問題和認真研究。比如說出現(xiàn)了這樣的，這兩張照片悲慘的事故，死人的，車毀人亡的越來越多了，為什么呢？剛剛聶敏女士講到2018年有幾十起，其實遠遠不止幾十起，沒有公開報道的有多少起呢？內(nèi)部消息某一家企業(yè)去年有60起電動汽車燃燒爆炸事故，即使在這種狀況下我們好像還是對于電池的安全性、可靠性沒有什么好的解決問題的辦法。
我們的電動汽車到底該向何處去？電池大家都知道是能量高度集中的這樣一個小的裝置，大量能量集中在這里之后如果使用不當，比如說它的溫度升高，或者說突然遇到劇烈碰撞，那么產(chǎn)生的后果和炸彈是幾乎相提并論的。2009年當時上汽提出來上海世博會的要求，比北京奧運會更苛刻，能不能保證電動汽車，電動公交車遇到火的情況下不爆炸？著火冒煙可以允許，絕對不允許爆炸，因為爆炸的話人沒有逃生時間，如果著火和冒煙是允許的。我們做完工作以后我說你們可以做任何苛刻的試驗了，當時我們電池用天然氣直接燃燒沒有出現(xiàn)爆炸的。
鋰電池非常容易出各式各樣安全性事故大家都非常清楚，在我們生產(chǎn)過程當中，使用過程當中，包括手機電池都要出這樣的問題個。筆記本電腦，各式各樣的攜帶型電子產(chǎn)品，汽車上出這樣的事，如果我們不能把這個抑制好就太可怕了，今天幾大類電池，比如說今天成為最時髦的，促使幾家公司在市場上得到很高評價的這樣一些公司使用的是三元材料技術，三元材料從化學結構講也好，從今天電池結構講也好都是非常容易發(fā)熱，如果不能把這些熱急時導出去，或者不能讓它產(chǎn)生這么多熱量，如果不把問題解決好，電動汽車發(fā)展是非常困難的。
第二個非?？膳聠栴}，大量資本盲目進到這個圈子里，很多人認為是產(chǎn)能過剩，我認為不是產(chǎn)能過剩，是先進產(chǎn)能沒有，到處都是投資幾百萬，幾千萬的落后產(chǎn)能，沒有任何科學依據(jù)，沒有任何先進證書的產(chǎn)能，這些產(chǎn)能應該盡快被淘汰掉，真正聯(lián)合起來，真正集中起來開發(fā)先進的技術，引領世界的技術，不燃燒不發(fā)熱，能夠讓電動汽車安全運行的技術和產(chǎn)能才會保駕護航中國電動汽車。
這兩年北京霧霾又嚴重了，北京周圍關閉了幾萬家企業(yè)，這怎么辦？把責任再往誰身上推？對未來我們還是非?？春玫?，因為至少京津冀的藍天白云比2015年和2016年改善很多了，但是汽車對它的貢獻是非常小的。我們北京周圍6環(huán)上每天幾萬輛載重大卡車，柴油車依然那樣運行著，我們關的是一些什么樣的企業(yè)？關的是制造業(yè)，對燃油車和電動汽車今天發(fā)展到全國70多萬輛，北京有多少呢？不管怎么樣，中國產(chǎn)業(yè)在未來一定要走出一條新的路，不能像過去產(chǎn)業(yè)那樣發(fā)展了，我們產(chǎn)業(yè)的發(fā)展我個人認為我們只投入不搞研發(fā)的思想必須盡快結束這樣的想法。
今天在座有很多中小企業(yè)都在看下一步到底怎么辦，最近我去了幾加工廠要關門了，因為什么呢？我們一個電池大王倒下去以后，接著后面幾十家上百家都 受到影響了，也不得不關門了。怎么解決這些問題？很多人無利可圖了，為什么？我們利用空間沒有了，因為我們產(chǎn)品沒有競爭力，所有人幾乎掌握著同樣的技術，一個三元材料的電池三10年前我們推向市場一個安時賣幾十塊錢，今天我們被壓到什么地步？因為我們當時第一個推向使用的可以賣很多錢，今天我們賣幾毛錢。隔膜什么樣？電解液什么情況？這個大家確實要認真考慮一下了。
有幾個概念我認為我們應該重新再認識一下，高能量密度問題，行駛距離問題，快速充電的問題，我們今天發(fā)展電動汽車發(fā)展鋰電池到底應該考慮一些什么問題？能量密度毫無疑問在今天和電池安全性成反比，我們沒有解決好這個問題。本來能量密度數(shù)值越高越好，但是更小體積里聚集更多能量時候就是一顆更有威力的炸彈。目前情況下我們還是要一味追求高能量密度嗎？我們電動汽車安全性如何保障？今天我們這樣的場合都保障不了安全性，大家記得很清楚去年5月份在北京幾十輛硫酸亞鐵電動公交車燃燒。三元材料電池，這個電動車導致安全事故大家可以了解和了解一下，包括特斯拉在內(nèi)，這樣的慘劇太多了。所以能量密度應該根據(jù)我們發(fā)展情況根據(jù)我們技術適當要求它，去考慮這件事情。
電動汽車行駛距離和能量密度關系太大了，但是我們是追求一千公里嗎？追求八百或者五百公里嗎？還是能夠滿足我們今天的基本需求就夠了呢？這幾年我們一直駕駛著一輛電動汽車，北京上下班我都用，我認為有200-300公里足足可以滿足今天城市基本需求。電動公交車如果有200公里足夠了在城市里，因為北京這樣城市公交車行駛速度每小時就是十幾公里，所以我們應該發(fā)展電動汽車發(fā)展電池，應該有一個我們自己腦子里的這么一些條條框框，至于快速充電我認為更荒唐。十幾年前在北京奧運會，我們當時做的各種工作當中，這些問題我們都考慮過，其實我們當時三元材料電池完全5分鐘內(nèi)可以完成充電的，但是三元材料做完試驗以后我們說不能用到充電動車，只能用到混合動力車。這個導致安全問題出現(xiàn)太大了，所以幾百輛公交車用了我們當時三元材料電池，很多數(shù)據(jù)大家可以在10年前發(fā)表文章當中看到。
北京今天我們城市的電力基本建設不允許我們進行快速充電，我們每家供電3千瓦時設計的，電網(wǎng)電路是按照過去城市用電設計的，根本不具備快速的這樣一個充電的可能性。比如說一個公交車150千瓦時的電池，你要用5分鐘來充電，一輛公交車需要100多W供電能力，一個能事根本不可能做到，一百輛一千輛根本不可能做到，我們最合適的，比如說我們今天想利用家里接一個線想充電，我認為兩三個小時，5小時，晚上我們睡覺時候充電完全可以做到，我們至少把這樣的一些安全可靠的充電方式發(fā)展起來，我們的電動汽車就可以穩(wěn)步、安全、健康的發(fā)展。
當然對于能量密度比較低的，性能比較差的電池，我認為我們應該認真考慮一下吧他們?nèi)绾卫煤?，鉛酸電池在中國微型電動車有大量市場，我們能量密度低的鋰電池我們認為一樣可以找到它的用途。我覺得盡管我們硫酸亞鐵，碳酸鋰材料，今天倒閉工廠很多，關閉很多，但是挖掘一下產(chǎn)品，找到合適用途，我認為完全可以讓這些廠商有一個適當時間去過渡。
最后我談一下自己對未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的看法，我覺得我們很多問題歸根到底是出在我們教育和科技制度方面。過去20年當中中國電動汽車，包括06年科技部第一次電動汽車會議我也參加了，之后參加了無數(shù)次的會議，但是我認為今天科技、教育有很多脫節(jié)的問題，有很多東西是不和市場接軌的。我們花了多少科技經(jīng)費呢？大家可以統(tǒng)計一下我覺得不少于幾百億了，我們教育制度，我們大學，我們研究生今天在這個領域我們的學校，我們政府考慮到底是什么？我覺得有些東西是非?；奶频?。
簡單來說其實我們很多東西都是政府誤導下一次次的犯錯誤，可以說今天硫酸亞鐵鋰也好，就是在政府極力推動下在過去10年當中大量資金進入之后出現(xiàn)了今天這樣的問題。為什么先進的產(chǎn)能，為什么先進的技術得不到鼓勵，得不到發(fā)展呢？跟我們科技制度有關系，我們這個科技體系當中，我看到有一些圈子里始終就是那么一些人，十年二十年的把握著這些事情，讓其他人根本沒有機會進去，根本得不到資助，根本做不到自己想做的事情。對于國家的事不想多說了，我覺得更多事應該由企業(yè)自己推動、發(fā)展和考慮，在座我想很多都是企業(yè)家。有機會我們完全可以一起探討一下。
還有很多荒唐的事情，我記得5年前我就說過石墨烯電池石墨烯鋰電池，我覺得不是我們所期望的東西，什么叫做石墨烯鋰電池過去幾年人們炒作到那個程度，說石墨烯鋰電池做出來了，幾分鐘充電可以跑一千公里，今天怎么見不到這些東西呢？這樣的荒唐概念的東西過去太多了，納米材料、碳纖維，大家記住在我們鋰電池里我們需要高能量密度，高能量密度意味著需要高密度的材料，像這些石墨烯、納米材料也好都是低密度材料，包括硫酸亞鐵鋰，密度只有零點幾。三元材料多元材料密度可以做到2，密度可以做到耕讀，密度決定儲存電能的大小，所以納米材料在這個領域當中不會有什么具體應用。你可以做研究，固態(tài)鋰電池的問題，很多企業(yè)說搞出來了，要推向市場了，固態(tài)鋰電池一直是我們期望的一種電池，因為今天電池安全性在很多程度上是由于里面易燃的東西太了多，如果做到固態(tài)，電導率用無機材料代替的時候，電梯材料會好多的。但是從材料角度我們還沒有看到有很好電導率，電解質(zhì)材料出現(xiàn)的時候，有人就說把電池搞出來了。大家對固態(tài)鋰電池這個事近期之內(nèi)對它的產(chǎn)業(yè)化我想不要抱更多期望，全力以赴發(fā)展出我們可行的技術，我們明天的技術我認為最是重要的。
下面幾點，電解質(zhì)材料確實對電池安全性影響太大了，最近國外有一些報道，電解質(zhì)里面如果添加適當物質(zhì)以后，對電池安全性的改進是有非常明顯的作用。希望大家關注一下！未來電池能量密度的提高我認為很快就會進入鋰金屬負極時代，我們已經(jīng)做了20年了，當鋰金屬進入現(xiàn)實電池當中，能量密度會有非常大改進，電池的可靠性、安全性也會有改進，當然還有幾個關鍵技術，近期我們會把它改善的。
電池極片的技術，30年了我們始終用同樣的技術，一種物理方法和化學方法結合起來的如果，如果在電池極片技術方面改善的話，它對電池能量密度影響，對電動汽車行駛距離影響會非常巨大，包括固態(tài)電解質(zhì)如何讓它和負極材料！正極材料像液體那樣完全融合到一起的技術。
電動汽車另外一個我想從未來電能考慮，我希望大家高度關注氫能源電池，氫燃料電池，這里最重要的是（甲醇燃料）電池，氫畢竟需要環(huán)境，需要一定條件沒有電不可能，沒有淡水捕可能，還有其他的氫的制作方式，我們現(xiàn)在看不到廉價、環(huán)保的制造方式，但是（甲醇）燃料電池把這個都解決了，這一噸幾百塊錢成本，這比汽油便宜多了。十年前在甲醇燃料電池，電動汽車上做了很多探討，一瓶子可樂大小的甲醇，可以讓電動叫車跑20公里，所以大家可以想象一下甲醇是無色無味的，如果50%甲醇燃燒，你點火都燃燒不起來，用的時候非常方便，中國有的是煤炭，有的是各式各樣生物制甲醇的辦法。中國的天然氣最近又有大量的發(fā)展。
旁邊是我們一直關注使用的甲醇燃料電池很小的裝置。這個是最近自然能源產(chǎn)生供電非常有意思的一種方式，磁懸浮這樣的葉片可以輕到兩個手指可以夾住，各式各樣產(chǎn)生電能的先進技術，不一定要依靠活力發(fā)電和原子能發(fā)電了。
最后關于鋰電池正極材料我想補充一下，這些曲線都是我們自己做的，下面碳酸鋰和硫酸亞鐵鋰不多說了錳毫無疑問，無論是商業(yè)還是產(chǎn)業(yè)，錳在鋰電池當中重要性很可能超過鋰和鈷，因為中國還是非常缺錳的。用它做的材料是所有正極材料當中最便宜，結構最穩(wěn)定的。為什么北京奧運會所有電動公交車都采用錳酸鋰電池？因為這個是安全可靠的，價格到今天如此便宜，可以完全讓我們每個人電動汽車上都方便的使用它。
容量遠遠超過三元材料，電壓在錳酸鋰攙雜鎳以后，能量是大大提高的。
這是秋天的景色，我認為我們是非常美好的，金色的秋天，紅的、黃的，各種顏色都有了。今天我們在座的企業(yè)家們，投資商們，還有政府領導，我認為要想尋找一條出路，要想讓電動汽車快速發(fā)展，我們需要找到新的路了。很多小企業(yè)如果不能抓住一個機會，中小企業(yè)我覺得下一步洗牌，很可能會失去機會，政府能不能抓住真正未來發(fā)展的核心呢？今天剛才王市長說了，做那么多打造和準備，10年的準備了，還有我們幾位咨詢和投資公司老總，我希望我們能夠有機會共同探討一下過去10年，過去20年我在日本工作10多年，在北大也有近20年了，我本人并不是一個簡單的教授，中國很多產(chǎn)業(yè)都是按照我們思路做起來的，中國正極材料第一條生產(chǎn)線，中國電動汽車第一塊電池都是我們研發(fā)制造的，現(xiàn)在我們已經(jīng)全面進入儲能這個領域了，當然我們還有其他的很多想法，希望和大家共享，謝謝大家。
