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来源:电池联盟 作者:王杰
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    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。
 
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