鋰電產(chǎn)業(yè)吸金千億，黃金羅盤指向何方，2018中國國際鋰電暨電動(dòng)技術(shù)發(fā)展高峰論壇，于4月20-21日在上海召開，本次大會(huì)由：第一鋰電網(wǎng)，第一電動(dòng)車網(wǎng)，中國充電樁網(wǎng)，鋰電百人會(huì)，賀勵(lì)展覽聯(lián)合主辦，同期：中國國際電動(dòng)汽車暨充換電技術(shù)高峰論壇，本次大會(huì)超過40位嘉賓出席演講分享，超過500位嘉賓出席。

　　大家早上好，我是來自北京的國能電池，今天講的題目是高性能電池開發(fā)進(jìn)展。我今天要講的四個(gè)部分，第一背景介紹，第二談一下產(chǎn)品技術(shù)的路線，第三個(gè)針對(duì)高性能電池的設(shè)計(jì)和相關(guān)的進(jìn)展，第四個(gè)是講講國能電池研發(fā)的規(guī)劃和大體產(chǎn)能的情況。

　　首先講一下整體新能源動(dòng)力背景，隨著國家政策的推導(dǎo)，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，我們對(duì)新能源汽車的需求量越來越大，從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，從2009年74萬輛增長到2015年的216萬輛，2025年的話全球新能源將達(dá)到660萬輛，未來十年的新能源汽車銷量降大幅增長，從新能源市場的這個(gè)車型來看乘用車主要是三元體系占用比較大，專用也是三元體系比較大，目前以三元體系為主，隨著國家政策到2020年300WH/KG和成本降到一塊錢每瓦時(shí)，現(xiàn)在目前每一家的電池體系的思路差不多，最早的是以LFP+碳石墨為體量110-160WH/KG，隨著能量密度越來越高三元正極和負(fù)極的體系，這個(gè)能量還不滿足人們的要求，隨著要求越來越高，體系也不斷地變化，后面是慢慢的NCM+碳到16O-220WH/KG，過濾到富鋰+硅260-350WH/KG，目前基本上可以滿足國家政策2020年的要求，最后有一些前沿的，現(xiàn)在我們所在的體系目前還是以三元體系，還是三元和石墨或者硅碳來研究的。

　　我們公司的技術(shù)路線，去年體系的是160WH/KG，今年體系是做到180WH/KG，去年三元的話主要是523和石墨體系為主，現(xiàn)在今年慢慢轉(zhuǎn)到622石墨和硅碳體系，后面進(jìn)一步的做高裂壓的硅碳體系，將來的話肯定是會(huì)往全固態(tài)電池轉(zhuǎn)，這是電池開發(fā)路線圖。

　　我們以硅碳體系的這個(gè)為負(fù)極的技術(shù)路線的話，我們首先是今年推出260WH/KG的這個(gè)622硅碳體系，正極622負(fù)極為硅碳的體系，2019年的準(zhǔn)備推出280WH/KG達(dá)到2020年300WH/KG的要求。

　　我講講這個(gè)硅負(fù)極，這個(gè)研究的比較多，現(xiàn)在石墨達(dá)到國家要求的300-350WH/KG的比較困難，所以現(xiàn)在對(duì)硅負(fù)極研究比較多，我們知道硅這個(gè)材料有很大的優(yōu)勢(shì)是客容量比較高，是常規(guī)的負(fù)極10倍左右，同時(shí)平臺(tái)也是石墨膏，安全性能比石墨好一些，有一些致命的缺點(diǎn)，在脫鋰嵌鋰過程的中有300%的體積變化，石墨體積變化大概在10左右，致使活性材料裂化和粉化，所以對(duì)我們電池有一個(gè)很大的困難，抑制硅負(fù)極的體積膨脹的問題，體積膨脹會(huì)帶來什么問題？在這個(gè)充換電循環(huán)過程中會(huì)導(dǎo)致材料的粉化和脫落，同時(shí)SEI膜的形成和對(duì)電解消耗和影響，所以我們現(xiàn)在如何去解決這個(gè)硅負(fù)極的應(yīng)用過程中問題，主要是從兩個(gè)方面考慮，第一個(gè)是材料自身的角度，這個(gè)是材料廠商和電池廠商共同配套完成攻克的難題。現(xiàn)在做材料方面的改進(jìn)，從材料合成的角度來說，現(xiàn)在主要的路線是硅的納米化，主要是0維、1維的2維的3維的。0維主要是做納米顆粒，必須做到更小，1維是做納米線，2維是納米薄膜，3維多孔的結(jié)構(gòu)。

　　第二個(gè)是做包固，會(huì)包硅碳，第一個(gè)給膨脹留一些緩沖，主要是通過一些金屬攙雜提高鋰電的導(dǎo)電率，從電池公司的角度來說，怎么去把這個(gè)材料用好，用在電池中怎么用好，有一些相關(guān)的配套連接器，硅在循環(huán)中的膨脹問題，如何抑制？我們從粘結(jié)劑的過程中耐受電解怎么把這些負(fù)極帶來的影響如何揭曉，在破壞和形成我們?nèi)绾握业揭豢詈玫奶砑觿┗蛘呷軇纬筛€(wěn)定的SEI膜，在循環(huán)的過程中，SEI膜更穩(wěn)定，不至于斷裂那么嚴(yán)重。

　　硅的納米化主要是從上面的剛才也提到了，從0維的，1維、2維的角度去置備，其中目前可能用的最多的是右下腳的這個(gè)很多企業(yè)用這種方式首先是二環(huán)硅提供緩沖，形成一種葡萄結(jié)構(gòu)或者石榴結(jié)構(gòu)的這種結(jié)構(gòu)。

　　然后我們做電池的方向來說，主要是粘結(jié)劑、電解液，粘結(jié)劑最基本的問題是導(dǎo)電的問題，粘結(jié)劑是怎么讓界面做得更好，電極的界面是我們粘結(jié)劑如何增加強(qiáng)度的。這里寫出了粘結(jié)劑我們?nèi)绾稳ミx擇一款好的？使硅體系在電池運(yùn)行過程中，這個(gè)性能更好，這樣我們對(duì)粘結(jié)劑的選擇，第一、有更好的強(qiáng)度，第二個(gè)產(chǎn)性模量和耐疲勞更好，對(duì)電解液的親和性更好，導(dǎo)電劑電池在循環(huán)過程中剝落，需要我們找到更好的導(dǎo)電劑形成更好的網(wǎng)絡(luò)，前面很多人提到碳，現(xiàn)在性能最好的應(yīng)該是說單臂的碳管，因?yàn)閷?dǎo)電劑各方面，導(dǎo)電劑會(huì)連接粘結(jié)劑的作用，由于管長、管徑的原因，導(dǎo)電就更加完整，最后導(dǎo)電性能更加好。我們利用硅負(fù)極結(jié)果做出622和硅碳體系的電池，能量密度的話大概264WH/KG，循環(huán)一千周，大約80%，但是其實(shí)目前可能基本的性能滿足，安全性能有一些不滿足，硅極電池有一個(gè)很大的問題，我們有一個(gè)添加劑對(duì)循環(huán)硅有很大的幫助，但是這個(gè)在高溫反應(yīng)下會(huì)有問題。這是一個(gè)不同電解液的性能對(duì)比，通過特殊的添加劑能從很大程度上提高電池各方面的性能。這是我們選擇了很多的粘結(jié)劑最后電解化得到了很大的提升。

　　最后兩個(gè)角度材料的本身提高效果，抑制膨脹，從電池應(yīng)用的角度解決怎么去勻漿開始，第二個(gè)是涂布根據(jù)密度的要求我們?nèi)绾巫龅讲牧细。瑔栴}怎么解決，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、密度、孔隙率如何確定，然后是粘結(jié)劑和導(dǎo)電，還有電解液的研究，還有預(yù)重化成工藝研究。

　　現(xiàn)在講一下規(guī)劃及產(chǎn)能的情況，我們有研究所和系統(tǒng)研究院還有BMS研究中心，還有材料的研究院，同時(shí)我們也配備了完備的指揮中心，我們整個(gè)是以材料為出發(fā)點(diǎn)，最后做了電池回收，整個(gè)打造一個(gè)封閉的環(huán)。

　　我們產(chǎn)能情況，現(xiàn)在全國有九大基地，去年大概在1.2GWH，去年銷量第五。我們客戶主要分部在全國各地都有，主要還是集中在華東、華北、沿海地帶，這是我們的客戶分部，謝謝大家。