肖成偉:目前硫酸鐵鋰電池安全性最好
日期：2024-10-16 06:12:25 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：5862015 年10 月21-24 日，以“選擇·行動--未來從現(xiàn)在開始”為主題的2015節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃成果展覽會暨中國國際純電動車、混合動力車和燃料電池車及關(guān)鍵零部 件技術(shù)交流展覽會在北京國家會議中心舉辦。以下為中國電子科技集團公司第十八研究所 863計劃節(jié)能及新能源汽車重大專項總體專家組專家 肖成偉博士講話實錄。
肖成偉：很感謝邀請今天來把中國動力電池的情況，給大家做一個簡要的介紹。因為這部分內(nèi)容我已經(jīng)講過很多次的，在里面稍微做了一點點的內(nèi)容的增加，在這也給大家做一個介紹。
三塊內(nèi)容，一個是電動車關(guān)鍵發(fā)展的一個概況，再有一個是電池技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，還有一個電池動力市場自己的判斷。那中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的面臨這樣一些挑戰(zhàn)，剛才徐主任也在里面講的，其實無外乎就兩個，一個是對環(huán)境的影響，那就是說從氮氧化物等等這些，排放的這樣一個要求，再有一個就是能源安全這一塊。
這個剛才徐主任也講了一下，中國的石油，進口這樣一個情況，包括石油生產(chǎn)，也就是兩億噸國內(nèi)的，進口的量逐漸增加，對外依存度也是在不停增加，工程院預(yù)測的2030年是超過70%，那再有一個就是政府，只有中國政府對乘用車企業(yè)的燃油平均消耗值，這個要求是越來越嚴格。這個大家可以看一下，就是這個按照這樣一個水平，這樣一個要求的話，對節(jié)能新能源汽車的發(fā)展，是很好的促進作用。
那中國政府是從十一五直到現(xiàn)在的十三五，從這樣的一個研發(fā)體系的布局，對于節(jié)能新能源汽車來說，一直維持著三縱三橫的技術(shù)體系。
那對研發(fā)的成果，那也進行了示范推廣，從2009年到現(xiàn)在這是第二期，對節(jié)能新能源汽車進行了大規(guī)模一個示范推廣的工作，第二期就是這個示范推廣工作第二期，從2013年開始，2013年到2015年總共是39個城市和城市群，88個城市參與這樣的示范，示范總的車的數(shù)量，按照各個省市上報計劃，是超過30萬輛。
這個是2014年統(tǒng)計的這樣的示范數(shù)量，超過一千輛的城市，前兩天正好我在對一些城市又進行了一個現(xiàn)場的調(diào)研，像北京啊，上海，包括南京等等這樣一些城市，讓它整個的示范推廣的數(shù)量，都已經(jīng)超過了一萬輛。
那對節(jié)能新能源汽車的產(chǎn)量的統(tǒng)計，也可以看出來，尤其從2014年開始，有一個爆發(fā)式的這樣一個增長，那尤其在今年的時候，在2014年的基礎(chǔ)上，還是呈現(xiàn)出一個翻倍增長的態(tài)勢。那從推廣的數(shù)量來看，我想今天是超過20萬輛，現(xiàn)在來看是沒有任何問題的。那整個的示范推廣的數(shù)量就是從2009年到今年的年底，整個的有可能會超過30萬輛，那再看一下推廣應(yīng)用的這樣一些產(chǎn)品，那在乘用車和專用車這一塊，那在乘用車這一塊，還是以微型純電動和中高速的這樣一些汽車產(chǎn)品為主。
也就是說在城鎮(zhèn)化，就是尤其在城郊結(jié)合部這一塊，我想實際上就是應(yīng)該是低速車升級換代的產(chǎn)品，實際上就是有一些汽車的產(chǎn)品在里面去做了一個應(yīng)用，現(xiàn)在給它歸到微型純電動車的領(lǐng)域。
再有一個就是對私人的，中高速的這樣純電動車，也有一個比較大的需求，再有一個就是在物流車一個，我想今年從應(yīng)用的情況來看，還是比較少，我想從明年有可能會有一個比較大量的這樣一個增加。在商用車這一塊，就是在大巴車這樣一個領(lǐng)域，插電式的混合動力大巴車和快充純電動車，這是兩個主要應(yīng)用的產(chǎn)品。
那再看一看它的關(guān)鍵零部件，尤其電池這一塊，就是在混合動力插電式的，純電動的，包括燃料電池的，電池是它的核心的這樣一個關(guān)鍵的零部件，這樣是對電池它會有一些不同的技術(shù)指標的需求，大家可以做這樣一個對比。
那在這里面，其實是各種類型的這樣一些電池，都會有一些應(yīng)用，包括鉛酸電池，包括超級電容器，包括鋰離子電池，再看看它這樣一個趨勢，實際上對鉛酸電池來說，在國內(nèi)用的最多的應(yīng)該是低速車領(lǐng)域，那在具有啟停功能的這樣一個車型里面，鉛酸電池應(yīng)用的量也是非常大的。那鎳晶電池，還是在豐田系的混合動力車里面，根據(jù)我的了解，豐田在今后在混合電動車里面，會加大鋰離子電池的推廣力度。
再看一下鋰離子電池這一塊，它鋰離子電池都會用，混合動力插電式混合動力和純電動的三個市場。
在這個基礎(chǔ)上，各個國家對動力電池的支持力度也很大，也制定了一些相應(yīng)的國家規(guī)劃，包括韓國，包括日本，包括美國，包括德國，那對基礎(chǔ)研究，對材料對電池對回收等等，就從全產(chǎn)業(yè)鏈的角度，對這個相應(yīng)的一些研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的工作進行支持，那中國現(xiàn)在正在實施的是兩個計劃，或者規(guī)劃，一個是科技部牽頭的，十二五的電動汽車重大專項這樣一個計劃，再有一個是工信部牽頭制定的，新能源汽車2015到2020的規(guī)劃，這兩個規(guī)劃對相應(yīng)的一些電池研發(fā)的內(nèi)容，都進行了大量的支持?？萍疾窟@個通過963，873支撐項目對電池進行支持。
而這個節(jié)能新能源汽車的，國務(wù)院發(fā)布這個規(guī)劃，是通過創(chuàng)新工程來對電池進行支持。那在十三五的時候，那國家對整個科研的體制進行了一個調(diào)整，那現(xiàn)在叫新能源汽車重點研發(fā)專項，相當于把973，863支撐的項目，這是科技部的一些項目，再有一個像工信部和發(fā)改委的項目做了一個整合，來做新能源汽車的研發(fā)內(nèi)容的這樣一些布局和一些規(guī)劃。那在這里邊，還是沿用這個三縱三橫的這樣一個布局，在三縱這一塊，一塊就是插電式的，一個是插電式的一個再有一個燃料電池的，再有一個純電動的，這樣三種。
他在這里邊就結(jié)合了基礎(chǔ)研究的，就是在能源這個，在信息這個，在材料科學這個，從基礎(chǔ)研究進行布局，再有做了幾個平臺，包括對外合作的一個國際合作的平臺，包括這樣一些示范的等等這樣一些平臺，做了這樣一個結(jié)合，在電池這一塊，在里邊涉及到六個大的方向，一個就是剛才說的基礎(chǔ)的研究的一塊內(nèi)容，再有一個是高能量密度的一個內(nèi)容，再有一個高功率密度的這樣一個，再有一個是新體系電池這么一塊內(nèi)容，再有一個就是測試評價，那指標就是，從應(yīng)用的角度來說，還是希望電池能做到三百瓦時每公斤，在車上進行一些裝車應(yīng)用的考核。
再有一個是，向著鋰離子電池極限的研究的內(nèi)容，希望能做到400瓦時每公斤，是這樣一些指標的設(shè)置。
那再看一下三個五年計劃下來之后，電池發(fā)展的一個趨勢，實際上從整個趨勢的角度來看，還是向著能量密度越來越高的這樣一個趨勢發(fā)展，實際上跟整車對電池的這樣一個要求是匹配的。從安全性的這個角度來說，目前是硫酸鐵鋰安全性最好的，那這個在中國應(yīng)用的數(shù)量也是最大的，再有這樣一個電池，有一個批量的應(yīng)用。
現(xiàn)在大家關(guān)注的一個重點這塊，還是在三元這塊，我想無論是從安全性，還是從它的循環(huán)，從它的成本這塊，我想還是需要做很多研究的工作。
那從發(fā)展的趨勢來看，從正極材料來看，基本上還是這三類，就是一個層狀的，一個尖晶石的，一個橄欖石結(jié)構(gòu)的，橄欖石結(jié)構(gòu)的還是以磷酸鐵鋰為主，基本上還是以常規(guī)的尖晶石為主，這個是大家研究關(guān)注的一個重點，包括現(xiàn)在也是產(chǎn)業(yè)化的一個重點，那在33型的，523的，包括62811的，包括鎳含量更高的這一塊，我想這是目前大家研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的這樣一個重點，就是目前有批量應(yīng)用的應(yīng)該是在333型的，那在這個62811和鎳5，這樣一個高鎳的材料，我想現(xiàn)在大家也正在做產(chǎn)業(yè)化，但這個是下一步，我個人認為是應(yīng)用的和產(chǎn)業(yè)化的一個重點。
那在負極材料也是三大類，一個就是炭材料這塊，再有一個是合金，再有一個金屬氧化物這類，合金現(xiàn)在是研發(fā)的重點，也就是說以硅碳作為一個研發(fā)重點，石墨類的材料現(xiàn)在已經(jīng)是很成熟的產(chǎn)品。
那把前面做這樣一個結(jié)合，看看動力電池的發(fā)展這樣一個趨勢，最左邊的這塊，我想在里邊，是以磷酸鐵鋰，在國內(nèi)作為一個產(chǎn)業(yè)化的，現(xiàn)在比較成功的這樣一個產(chǎn)品，包括做混合的和石墨類材料做匹配的也有一些批量的應(yīng)用，再有一個是超級電容器，現(xiàn)在也有批量的應(yīng)用，這是目前在應(yīng)用的這幾類比較大的這樣一個產(chǎn)品的種類。
現(xiàn)在再提的這一塊，就是希望電池能夠做到300瓦時每公斤的，能夠?qū)崿F(xiàn)批量化應(yīng)用的，那這個我想應(yīng)該是把前邊說的，就是一個是以高鎳材料為主，跟石墨類材料去匹配，尤其以硅碳的作為一個關(guān)注的一個焦點，就把這兩類匹配到一塊去，同時它要跟這些，比如說薄型的，改性的隔膜，做隔膜涂層的結(jié)合一下，它可以做到300瓦時每公斤，至少現(xiàn)在從實驗室，是做出一些樣品，電池是可以達到這樣一個指標的，我想這個就是300瓦時每公斤，各個企業(yè)采取的一個主流的技術(shù)路線，我個人認為是這樣的。
那下一步這塊，就是以新體系的，鋰硫的或者說鋰空氣的為一個研發(fā)的重點，那我們也可以把這兩塊包含在內(nèi)。
再看一下國內(nèi)電池的主要的進展，負極還是以石墨為主，正極材料是三大類，一類是三元材料和負鋰錳結(jié)合的，再有一個是高鎳的三元材料，其實就這么幾類這樣一個結(jié)合，開發(fā)這個能量性和能量堅固性的電池。
再就是用的混合動力的理念，石墨作為一個負極材料，這樣做的一款電池，再做的高功率的電池，在新能源電池里面也有一個批量的應(yīng)用。那剛才前面結(jié)合的這幾類，就是做到300瓦時每公斤的這幾類材料的匹配，也做了一些電池。一個就是1865的這一款，再有一個就是，能量再高一些的，3.5安1865的這些，從實驗的數(shù)據(jù)來看，基本上可以達到車輛的要求。
那在高鎳的這一塊，就開發(fā)了一個，能量密度現(xiàn)在是做的兩百瓦時每公斤，安全性也可以達到國標的要求，從這個角度來說，做到三百瓦時每公斤，這個目標做了一些很好的前期的積累，就是比如說我們可以做到240，或者250，這樣一些水平，從200開始，做了一個很好的積累。那對三百瓦時每公斤，也做了一些技術(shù)的這樣一些開發(fā)，這個是用負鋰層狀錳酸鋰和碳匹配，能量密度接近于300瓦時每公斤。包括前面說的用高鎳的三元，也是一個趨勢，也是一條技術(shù)路線，我個人傾向于還是用高鎳的三元去做匹配，跟硅碳做一個匹配來做三百瓦時每公斤的這樣一個電池。
再看看這樣一個市場的趨勢，對鋰離子電池來說，它在電動車，在儲能包括電動汽車，這是它主要的一個應(yīng)用的領(lǐng)域，那在這里邊，包括軟包的，包括1865的這樣一些電池，在里邊都會有這樣一些應(yīng)用，包括鋁合金殼的這樣一些電池。
那從世界范圍內(nèi)，對這個電池也進行了一個大量的投資，現(xiàn)在整個投資超過了100億美金，那它的產(chǎn)能是超過了50G瓦時，也就是500億瓦時，而在全球范圍內(nèi)形成了三個聚集的區(qū)域，一個是德國，個美國，一個是東亞，東亞是以中日韓為主，未來也是一個動力電池產(chǎn)業(yè)化的基地，在國內(nèi)形成了一個很完整的產(chǎn)業(yè)鏈，從材料到電池到應(yīng)用到回收等等，都包括在內(nèi)了。
然后也是四個比較聚集的一個地方，一個是在京津這塊，一個中原，一個長三角，一個珠三角，這樣比較聚集的地方，整個的產(chǎn)能現(xiàn)在大概是兩百億瓦時，投資也超過一百億人民幣這樣的一個水平。這個是國內(nèi)的一個主流企業(yè)的這樣一個產(chǎn)能的統(tǒng)計，那現(xiàn)在到2015年的時候，那它的整個的產(chǎn)能是超過了200億，接近于200億瓦時的這樣一個水平，這是一個民意的產(chǎn)能。實際上今年大家從銷售的情況來看，那還是處于一個供不應(yīng)求的局面，我想這里面肯定還是有一些短板現(xiàn)在沒有解決，現(xiàn)在發(fā)揮的產(chǎn)能，基本上民意產(chǎn)能的40%左右，也就是說在這個基礎(chǔ)上，可以做到80億瓦時的這樣一個實際的這樣一個產(chǎn)能，或者再稍微多一些。
前面這個都是容量比較大的，比如包括鋁合金殼的，包括軟包裝的電池，還有就是1865非常標準的電池，現(xiàn)在在國內(nèi)也處于一個大家都是投資比較熱的這么一個領(lǐng)域，那這個是國內(nèi)的一些投資和產(chǎn)能比較大的這樣一些18650的這樣一些企業(yè)，那18650，它可以用在比如說微型純電動，包括還有一些就是插電式的乘用車里邊，也可以在里邊去做一個批量的應(yīng)用，所以說從這個角度來說，國內(nèi)很多的企業(yè)也在做1865，因為它做標準化的，包括設(shè)備也是標準化的，整個工藝流程相對來說也可以做到標準化，所以這塊上手會比較快，從這個角度來說很多的企業(yè)還會在1865做比較大的一個投資和擴產(chǎn)，做一些相應(yīng)的應(yīng)用。
那同時像三星，像LG化學，像索尼，所松下也在擴展，針對電動車的市場。
對今年大致電池的預(yù)測，應(yīng)該是在110億瓦時的水平，它的產(chǎn)值按現(xiàn)在的價格來說，大概會在200億到300億一個銷售的水平，針對應(yīng)用的車，大概是針對20萬輛車的市場，我介紹的情況大致就這么多，謝謝大家。