9月16日，由南京市人民政府、中國電動汽車百人會共同主辦的“2020全球新能源汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會”正式開幕。本屆大會以“如何做強(qiáng)汽車三條鏈，實(shí)現(xiàn)真正汽車強(qiáng)國”為主題，聯(lián)合國內(nèi)外整車廠、零部件企業(yè)、跨國公司，以及汽車產(chǎn)業(yè)界專家學(xué)者、政府有關(guān)部門代表，共同關(guān)注在全球汽車電動化轉(zhuǎn)型持續(xù)深入的當(dāng)下，汽車產(chǎn)業(yè)將如何關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈變革，以及怎樣做好應(yīng)對新時(shí)期的準(zhǔn)備。

在9月17日上午舉辦的“電動化供應(yīng)鏈的未來機(jī)會”主題峰會上，合肥國軒高科動力能源有限公司高級副總裁徐興無發(fā)表了精彩演講，以下為演講實(shí)錄：

各位專家、各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來賓，各位朋友大家上午好！我研究的題目是下一代動力電池關(guān)鍵材料和技術(shù)，也就是契合今天的電動化供應(yīng)鏈的未來機(jī)會的主題。汽車電動化是一個(gè)方向，是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的世界潮流，那么中國堅(jiān)定不移的走汽車電動化的路線，作為國家戰(zhàn)略，主要是基于能源安全、環(huán)保治理，特別是汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型還有汽車的四化，這已經(jīng)是非常明確了。世界上不同的國家在這個(gè)方面有一點(diǎn)不同的見解，比如說美國可能在這方面不是太明確，但是歐洲特別是德國已經(jīng)明確了汽車電動化的技術(shù)路線，最近大家都知道大眾入駐國軒，入駐江淮，建立一個(gè)很強(qiáng)的控股，充分說明了汽車電動化這樣一個(gè)非常堅(jiān)定的信心，也表明一種趨勢。

那么電池作為汽車電動化的核心零部件下一代到底怎么走？這是大家關(guān)心的一個(gè)問題，從電動汽車的角度要求就是電池能量密度要做的高，壽命要長，成本要低，但是要安全。這看起來很簡單的要求，事實(shí)上有時(shí)候我們往往也走了一些彎路，就是片面的追求能量密度，在追求能量密度的同時(shí)可能沒有很好的兼顧安全或者是成本。這就會造成一些能量密度看起來很高，但是安全沒有考慮好，因?yàn)樽罱灿幸恍幷摚?11材料產(chǎn)品等也在市場上和網(wǎng)絡(luò)上比較火，燒了大家說811材料是不是要退，就比較擔(dān)心。所以走到這個(gè)坎上，下一步很糾結(jié)，又要高能量密度又不能喪失安全，同時(shí)還要考慮成本，所以怎么去平衡，這確實(shí)是非常難，不是簡單的幾個(gè)字、幾句話就說得清楚的。

那么最近比較熱點(diǎn)的，特斯拉已經(jīng)宣布要做無鈷的電池，它的風(fēng)一吹大家就會說磷酸鐵鋰就會上升到比較高的身份了，我們講的高鎳三元等爭議新聞都是網(wǎng)上可以查到的，我們有四元的所謂無鈷的材料電池。那么到底是不是要走無鈷的技術(shù)路線，后面我會展開詳細(xì)的介紹。我們目前都是石墨類的，下一代如果再提高能量密度要用硅負(fù)極，所以負(fù)極也要提升能量密度才能夠把電池能量密度提高。

那么下一代電池技術(shù)路線這個(gè)爭論也比較大，因?yàn)榍耙欢螘r(shí)間炒的比較火的就是氫燃料電池，這是下一代的終極能源，就是氫和氧結(jié)合成水，但是要做燃料電池到底多長時(shí)間？包括它的成本、基礎(chǔ)設(shè)施等等。氫燃料在長途、大卡車等等可以，但是如果短期內(nèi)要推廣氫燃料的話還有很多制約條件，短期內(nèi)應(yīng)該不會形成大的市場規(guī)模，至少在十年之內(nèi)，目前基本上是這個(gè)認(rèn)識。

那么到2025年或2030年上來的就是固態(tài)電池，我們在日本的時(shí)候也了解到，雖然他們把氫燃料電池做的高大上，但是實(shí)際的路線還是固態(tài)電池，固態(tài)電池在我們現(xiàn)有的基礎(chǔ)上利用了一些高性能的材料解決安全問題的思路，根據(jù)目前的發(fā)展比較現(xiàn)實(shí)的就是固態(tài)電池。

我們就講少鈷材料，那么鎳的資源相對來講豐富一點(diǎn)，全球是7200萬噸，鈷資源比較少，全球是320萬噸的儲量，大部分在非洲，所以開發(fā)比較難，同時(shí)資源開發(fā)沒有控制，以后價(jià)格控制不住。請看屏幕上最右邊那張圖，右上角的那張圖漲的非常厲害，最高的時(shí)候漲到幾十萬，波動較大，這樣的話作為一個(gè)基礎(chǔ)的原材料在后期我們怎么來制定我們電池的技術(shù)路線，比如說我的成本達(dá)到什么目標(biāo)就控制不住，你怎么知道它的材料什么時(shí)候漲，什么時(shí)候跌，如果制定了成本目標(biāo)，材料價(jià)格漲了怎么辦？這就非常困擾我們?；谶@樣的考慮，特斯拉就說我不用鈷，就表達(dá)這種愿望。但是這個(gè)鈷是不是可以完全的不用呢，我們從理論上來看，三元材料各有各的作用，鎳是提高容量的，鈷是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的。這個(gè)具體的專業(yè)知識在這里就不展開了，有鈷在這里面可以穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電性也比較好，就是它有它的作用，否則的話早就把鈷排除在外了，就因?yàn)橛兴暮锰帲绻F(xiàn)在要把鈷去掉的話，可以把錳提上來，或者加上鋁，這樣也可以起到一定的作用。但是如果是真正的無鈷，我們就看到四元材料，它的優(yōu)勢就是成本比較低，沒有鈷是錳，用錳來取代鈷的話電導(dǎo)率比較低，綜合能量密度不高，循環(huán)也不太好，所以它有比較明顯的缺點(diǎn)。如果真的把鈷全部取消還是有一定問題的。這里面就怎么來找一個(gè)平衡點(diǎn)，降鈷但不是降到零，叫多元低鈷的三元材料，可以加點(diǎn)鋁，再把錳提升一點(diǎn)，這些具體的數(shù)據(jù)我就不說了。這是我們的技術(shù)路線，目前已經(jīng)做了很多的工作了。目標(biāo)就是鈷能夠降到1%的水平，基本上維持它的性能沒有太大的變化，或者是不能太差這么一個(gè)考慮。

再講硅負(fù)極這個(gè)理論的能量密度，我們講容量可以做到3000 mAh/g，如果理論不變的情況下只做硅負(fù)極，3000 mAh/g的話可以提到42%，基本上提高50%的能量密度，從負(fù)極這個(gè)角度來說是可以做到能量密度提升的。從全球的規(guī)模來看，增長也是比較快，特別是2019年到了1779萬噸了，還是占了整個(gè)負(fù)極市場的6%，就是這一種趨勢，那么硅負(fù)極可以提高能量密度是毫無疑問的，但最大的問題在哪里呢？因?yàn)檫@個(gè)硅負(fù)極要不斷的嵌入很多鋰，整個(gè)循環(huán)會長，膨脹會大。從技術(shù)上怎么解決材料的膨脹，怎么控制SEI膜的破裂，還有它嵌進(jìn)去就不出來了的問題，就需要用到預(yù)鋰技術(shù)。有好的地方也有差的地方，那么循環(huán)衰減的問題怎么解決？改善電解液性能至關(guān)重要。我們國家重大專項(xiàng)中間有一個(gè)就是在做硅負(fù)極的研究，好多團(tuán)隊(duì)都在做這個(gè)攻堅(jiān)。比較難，材料膨脹也是一個(gè)問題，就是你做不好的話就脹裂了，所以在實(shí)際應(yīng)用過程中必須要把這個(gè)材料膨脹的問題解決掉。

再講一個(gè)思路，比如把它搞成納米化的材料，或者給它預(yù)留一些空間讓它膨脹，還有給他一個(gè)桶的東西，讓他在桶里面不讓他膨脹，等等等等。這些想法讓他改變這些性能，然后就是預(yù)鋰化的過程，這時(shí)候需要補(bǔ)鋰。這是我們做的一些工作，這個(gè)預(yù)鋰化是真空蒸鍍，比如說先壓成薄膜，然后放粉，加上一些添加劑等等。比較流行的就是真空蒸鍍預(yù)鋰，因?yàn)楸容^均勻，就是在這個(gè)過程中上面鍍了一層均勻的鋰，這種方式是可行的，但是成本比較高，設(shè)備非常貴。

最后一個(gè)就是固態(tài)電池，固態(tài)電池應(yīng)該來說是一個(gè)發(fā)展方向，如果想進(jìn)一步提高能量密度目前來說比較可靠的就是固態(tài)電池技術(shù)路線。事實(shí)上它也很難，非常難，就是固態(tài)電解質(zhì)的正極怎么做，極片怎么做，完全靠固態(tài)電池，電導(dǎo)率還沒有達(dá)到液態(tài)的水平，界面很難解決，所以采取折中的辦法，加一點(diǎn)電解液的技術(shù)路線，目前可實(shí)現(xiàn)的能夠量產(chǎn)的基本上走的都是這種技術(shù)路線，所以還是一步一步的來，首先是產(chǎn)業(yè)化，逐步提高能量密度。好，我的匯報(bào)就到這里。謝謝大家！