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2011全球新能源汽車大會(huì)于2012年1月5日在北京國(guó)際飯店隆重舉行。本次大會(huì)共設(shè)2場(chǎng)主論壇、5場(chǎng)平行分論壇，涉及“全球新能源汽車的未來(lái)與中國(guó)”、“2011北京國(guó)際新能源汽車投融資高峰論壇”以及“中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化路線圖”等多個(gè)行業(yè)熱點(diǎn)話題。和訊汽車將全程跟蹤報(bào)道，為您帶來(lái)最新消息。威海東生能源科技有限公司總經(jīng)理王慶生先生在會(huì)場(chǎng)講解了多孔態(tài)聚合物鋰離子動(dòng)力電池及隔離膜與系統(tǒng)集成技術(shù)。以下是發(fā)言實(shí)錄。

近五年的發(fā)展計(jì)劃，我先說(shuō)一下多孔態(tài)聚合物鋰離子動(dòng)力電池，我們提出了一個(gè)多孔態(tài)聚合物，區(qū)別于固態(tài)和液態(tài)。我們現(xiàn)在具體說(shuō)一下我們公司產(chǎn)品的特點(diǎn)，我們公司的產(chǎn)品隔膜技術(shù)非常獨(dú)特，因?yàn)槲覀児�司在�?guó)際上是首家采用有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜的，完全區(qū)別于日本和美國(guó)的結(jié)構(gòu)膜，由于這種膜的技術(shù)帶來(lái)了電池體積的改變。我們產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)了國(guó)家的資質(zhì)認(rèn)證，201、歐盟的認(rèn)證。

我本人在俄羅斯從事研究工作，所以我們跟俄國(guó)的大學(xué)合作比較多。我們?cè)趪?guó)內(nèi)國(guó)外也是有為數(shù)不多的四所學(xué)校跟我們一起致力于材料和電化學(xué)技術(shù)方面的研究。

這個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)自于第52屆日本電池研討會(huì)，也是日本情報(bào)所的數(shù)字。2012到2020年動(dòng)力電池發(fā)展部分。在鋰離子電池包括聚合物電池未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中是呈上升趨勢(shì)的。也是給鋰電池帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)會(huì)。動(dòng)力電池應(yīng)該具備一個(gè)什么樣的條件，什么樣的電池可以稱為動(dòng)力電池。中國(guó)動(dòng)力電池的廠家有很多。我們現(xiàn)在有700家左右。但是真正做動(dòng)力電池的不多。

動(dòng)力電池應(yīng)該具備的條件：具有高安全性能，寬溫度窗口，適合大功率充放電。要解決這些問(wèn)題，要從方方面面去解決。我們?cè)诮鉀Q電池技術(shù)方面，不光是一個(gè)電化學(xué)技術(shù)的問(wèn)題，而是在工藝、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)都要去研究。

看一下技術(shù)指標(biāo)，左邊這一行是國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，這一次863國(guó)家十二五計(jì)劃提出來(lái)，我們?cè)?a target="_blank" href="http://www.traveltoasia.cn/cp/cp_23.xhtml">磷酸鐵鋰，85瓦時(shí)每公斤，是根據(jù)磷酸鐵鋰提出來(lái)的。現(xiàn)在東生電池已經(jīng)達(dá)到130瓦每公斤，主要原因是我們采用三元復(fù)合材料。

作為電池，大家很關(guān)心在五大材料里，唯獨(dú)在國(guó)內(nèi)沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)化的就是隔離膜技術(shù)。從事這方面的應(yīng)用，包括在這方面研究的工作還是存在著一些發(fā)展的空間。我們公司在這方面一直致力于在研究區(qū)別于傳統(tǒng)的隔離膜。右邊是日本的隔離膜，左邊的是東生的隔離膜。結(jié)構(gòu)膜也是高分子材料，但是制作方法不一樣。

我們?cè)谟懻撾姵匕踩珕?wèn)題的時(shí)候，大家很關(guān)注體系問(wèn)題，其實(shí)在安全性上，一個(gè)就是電極液，一個(gè)是隔離膜，一個(gè)是正極。他們?nèi)齻�(gè)之間有不可分割的關(guān)系。如果我們來(lái)解決電池工作的條件或者是他存在的能量交換的問(wèn)題。我們首先要考慮它的交換模式，我們先考慮電解液怎么樣進(jìn)行交換，存在的模式是什么樣。要解決什么樣的問(wèn)題。在電池設(shè)計(jì)方面，一種是從物理層面，一種是從化學(xué)層面。我們?cè)趺唇鉀Q物理層面和化學(xué)層面安全的問(wèn)題。

這是市面上存在的幾種電池模式，一種是卷繞的，一種是疊層的，還有一種是東勝的疊片。電池的使用壽命長(zhǎng)、均勻性要好，要解決在充放電的時(shí)候，電容的均勻性要解決。如果把溫度降下來(lái)，或者產(chǎn)熱很低，我們解決它的極化和能差變化的問(wèn)題。起碼我們?cè)谘娱L(zhǎng)他的壽命。大家看到了它的區(qū)別，沒(méi)有采用一種很好的設(shè)計(jì)。解決了電池壽命的問(wèn)題。充放三百次、五百次以后，為什么脫粉？電化學(xué)動(dòng)力學(xué)就是這樣的，在不斷的充放過(guò)程中，材料總要有脫落。讓它不脫落或者少脫落很重要。我們要保證它的能量，或者后期的離散性是怎么樣的。要解決電池充放電的時(shí)候盡量減少能差極化。電流分布的均勻，所以我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上要著重于設(shè)計(jì)。

從材料結(jié)構(gòu)上來(lái)看一下，這是目前大家運(yùn)用最多的幾種材料。現(xiàn)在主流市場(chǎng)上應(yīng)用的都是磷酸鐵鋰，我們一直采用三元復(fù)合。未來(lái)三到五年之內(nèi)，還會(huì)有新的材料出現(xiàn)，我們公司也在一直致力于這方面的研究。現(xiàn)在新的體系已經(jīng)出來(lái)，包括日本一直采用分母體系的。還有硅酸鹽體系的，還有碳酸鹽系。不管怎么樣，新材料體系的發(fā)展是未來(lái)下一個(gè)主要發(fā)展目標(biāo)。想解決什么，解決能量密度兩倍，價(jià)格爭(zhēng)取降到兩塊錢一瓦時(shí)。但是現(xiàn)在肯定還需要一點(diǎn)時(shí)間，但是我們覺(jué)得三到五年之內(nèi)肯定會(huì)解決的。

大家也關(guān)心磷酸鐵鋰和三元材料的特點(diǎn)和應(yīng)用上的差異。我們一直在強(qiáng)調(diào)，每一種電池的應(yīng)用，不在于采取什么材料，而在于能不能把這種材料用好。每一種材料都有它的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。我們把它的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極限，或者把穩(wěn)定性做到最好。就做成了號(hào)電池。如果我們把整個(gè)體系放在一個(gè)平臺(tái)去考慮，我能把劣勢(shì)抑制住，把優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)。這就是一個(gè)好電池。

磷酸鐵鋰和三元復(fù)合，我們公司為什么要采用三元復(fù)合材料？它和磷酸鐵鋰比有哪些優(yōu)勢(shì)？穩(wěn)定性好。很多廠商說(shuō)三元的安全性不好。你們?cè)趺崔k？大家有一個(gè)誤解，在鋰電池中，設(shè)計(jì)安全性帶來(lái)的因素非常多，而不單單是一個(gè)正極材料的問(wèn)題。三元符合和磷酸鐵鋰兩者氧化放電速度有差別，而不是安全性有差別。電解液在130度就完全氣化了。一個(gè)體系要做的好，不是光考慮用哪一種。這只是決定它的功能性和一方面的問(wèn)題。而更重要的是它的整個(gè)體系和結(jié)構(gòu)架構(gòu)的問(wèn)題。這是一個(gè)背離的曲線圖，我們主要考察了它在3C和5C的情況下，溫度的變化和溫升。它在零下45度和零下50度的應(yīng)用。

我們做了這么多，從材料、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)方面上去解決什么呢？從隔膜上我們就是解決電池的電和熱的轉(zhuǎn)化問(wèn)題。如果在電池設(shè)計(jì)過(guò)程中，或者在應(yīng)用使用過(guò)程中。如果在充放電使用過(guò)程中，產(chǎn)熱很小，無(wú)論從物理或者是化學(xué)層面上，就可以保持控制電池的壽命延長(zhǎng)性。我們和日本的膜最大的區(qū)別是，我們的隔離膜比表面是日本的8到10倍。我們解決了吸液率和保液率的問(wèn)題，解決了離子交換速度和交換通道的問(wèn)題。傳統(tǒng)的電池，隔離膜起的作用也是交換，但是孔隙非常低。但是我們可以面對(duì)面的交換。中間這種膜起到了半電解質(zhì)隔離膜的作用。

這上面羅列了五個(gè)方面，這是我們電池的產(chǎn)品性，我們產(chǎn)品從電池做到了模塊，其中也包括電池的隔離膜。這是模塊的測(cè)試。這是電池組，大家可以看到我們這個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。我們考慮到軟包電池的組裝模式，組裝是非常關(guān)鍵的。大家知道在環(huán)境工作溫度，其實(shí)在車上應(yīng)用，特別是在高溫地帶，深圳、華南地區(qū)、印度，這樣的地方環(huán)境溫度比較過(guò)，即使電池不產(chǎn)熱，它的工作環(huán)境也是非常致命的。所以我們要考慮到它怎么樣進(jìn)行熱交換和交流。我們?cè)谠O(shè)計(jì)電池組裝的時(shí)候一定要考慮到車在啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中能夠把熱量帶走或者進(jìn)行交換。保護(hù)系統(tǒng)一般在BMS里都提到了，電池的管理系統(tǒng)中有這種保護(hù)或者均衡。我們還是采用兩種保護(hù)，一種是BMS，一種是硬件保護(hù)。航天系統(tǒng)比較注重的就是硬件和軟件同時(shí)具備。電池的均衡在后期的使用中是非常關(guān)鍵的。一千多克電池在一個(gè)車上運(yùn)營(yíng)的時(shí)候，特別是在工況情況下使用，會(huì)造成處理不均勻，早晚會(huì)出現(xiàn)有一個(gè)被淘汰。我們?cè)趺崔k？延長(zhǎng)他的壽命，有效提升他的使用效率。在這個(gè)過(guò)程中要做大量的工作，一般的BMS要做到3安5安的很少，一般都在1安以內(nèi)的。現(xiàn)在這個(gè)產(chǎn)品已經(jīng)在批量的應(yīng)用于小車上。這是它的效果圖，可以看到對(duì)離散性的控制。

我們?cè)陔姵氐氖褂冒踩�上非常關(guān)注，我們像飛機(jī)一樣采用黑匣子管理，或者在充電終端上或者車上加上電機(jī)控制。我們把電池做好，還要把它的應(yīng)用和管理做好。但是現(xiàn)在因?yàn)楦鲝S家的針對(duì)性，我做BMS的做BMS，做電池的做電池，中間總是有脫節(jié)。大家說(shuō)我們公司可能做的太多、太雜，不專一。但是我們一家在做體系電池，我們從三元復(fù)合、多空隔膜到復(fù)合材料，為什么我們自己研發(fā)？因?yàn)槭忻嫔蠜](méi)有我們自己做的東西。所以帶來(lái)了我們必須要把這種體系建立起來(lái)，完善它。我們現(xiàn)在看怎么能夠保持電池的一致性。上車的安全性上你怎么樣去做？這個(gè)在應(yīng)用中非常關(guān)鍵。我們?cè)谏�產(chǎn)工藝上有很多的方法。但是我在這里要說(shuō)的就是，我們?yōu)槭裁春芏嘬囍�了，或者電池在使用中�?huì)出現(xiàn)著火的現(xiàn)象。如果涉及到電池，就是一個(gè)原因。所以，微短的問(wèn)題怎么控制，怎么處理短路的問(wèn)題。所以在隔膜的測(cè)試和電池的短路性上，我們要嚴(yán)格的測(cè)試，我們一般都在600伏下進(jìn)行絕緣測(cè)試，保持電池的安全性。

我們電池的電極有什么特點(diǎn)呢？第一，我們有多孔電極。第二，有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，隔離膜技術(shù)。第三，我們有全套一站式的服務(wù)，從材料一直做到電池PARK。我們?cè)陔姵貎r(jià)格上也跟各家做了一個(gè)比較。這是尼桑的，這是通用的，各家電池的比較。這是我們服務(wù)的車廠和客戶。俄羅斯冬奧會(huì)的公交車，全部用東生電池來(lái)供應(yīng)。我們電池從安全性和低溫性上，目前還是趨于領(lǐng)先的地位。

滿電狀態(tài)下，除了擠壓以后擠碎了，我們的電池破壞了以后還可以保持工作，它的安全性確實(shí)非常獨(dú)特。謝謝大家！