欧阳明高院士：动力电池要注重均衡发展

这次讨论还是有些可以达成共识的，企业代表关注成本、安全等，所以我想谈几点：动力电池现在首当其冲的还是安全。最近与有关部门刚了开会，对安全提的比以前要严，企业还是要给予充分的重视。我们也在会上呼吁了要审慎包容监管，监管部门也做了回应，赞成这个观点。我们还会继续呼吁这个事情。

1安全问题

企业自身还是要扎扎实实做安全。今天大家说到的有几个方面：安全无非是本征安全、被动安全、主动安全三个方面。

1. 本征安全。有企业提出，安全是设计出来的，包括材料设计、结构设计等等，这个肯定是要追求的，尤其是基于材料热稳定性和电池热失控机理的设计。另外就是制造，就是说本征安全也是制造出来的。制造方面主要是智能化、过程监测、制造品质等，现在国内这方面近几年的进步还是很大的。

本征安全现在比能量200瓦时/公斤以内是没有问题了。现在重点攻关的问题是300瓦时/公斤的高镍三元电池。上星期开了国家重点专项的电池中期检查，大家也都做出来了，按照新国标大部分是能达标的，现在关键问题是怎么产业化。目前，本征安全提到300瓦时/公斤是一个产业化攻关的重点。

2. 被动安全。这些年我们的测试法规，尤其热蔓延的法规，是中国牵头在制定国际法规。当然现在测试方法的重复性在进一步讨论。另外，现在有很多是井盖把底部给撞了或者给它撞歪了、缺了等等，这些问题是比较多的，还需要考虑整车的安全性。以前有前碰撞、侧碰撞，现在还需要有底部的，这也是很重要的问题。

热蔓延方面，因为在300瓦时/公斤的时候，“811”完全靠单体来实现不热失控是有难度的。所以现在重点是如何防止热蔓延。模块热蔓延甚至是整个包的热蔓延，大家也加了很多东西(普遍加隔热)，而且由于硅炭负极上来，还有模块之间要加弹性垫等。甚至现在300瓦时/公斤的也开始用灭火装置，有好几家也都做了，低成本又不影响系统能量密度的技术还是一个难点。还有就是一旦整个电池包着火，现在消防灭火很困难，可能要制定在电池包上设置消防水管的接口法规，这是很重要的一个方面。

3. 主动安全。大家越来越重视主动安全，正在从被动安全向主动安全发展。主动安全当然是最有空间的，成本不增加，但是附加值增加很多，因为只需要软件算法等等。当然主动安全的前提、基础是电池管理系统要做好，状态估计要准，把使用边界控制的好，不要进入不允许的超出边界的情况。内短路、制造、颗粒形成的各种各样的隐患要能预警(当然这中间要包括加一些传感器)。目前的传感器还是偏少，比方说气体传感器、电位传感器等等。

充电安全也是主动安全控制的重要方面。充电安全也是受到高度重视的，因为现在充电发生的事故占比比较高。大家知道从机理的角度，快充、充满或者过充的时候也是热失控最容易发生的时候，这方面是一个工作的重点。尤其是充电析锂的问题引发热失控。现在充电控制慢慢会发展出一个很大的领域。因为充电不仅仅是电池，也跟车、充电机、充电站有关，这是一个综合性的问题，也是一个重点领域。

还有一个全生命周期的安全性，首先是健康状态如何准确估计。我们在主动安全方面可以引入人工智能、大数据、云平台，为提升电池管理、电池预警、电池充电控制和电池寿命预测与评估的技术水平，现在大家都在朝这个方向做，相信在这个方面应该会有很大的进步。如果把这些实施好，300瓦时/公斤电池高镍三元在近两年应该是可以解决的。

2成本问题

首先，要区分、细化不同的客户，采用不同的措施。比方说中低端的，对成本特别计较，可能就要用低成本的磷酸铁锂电池，缩短里程等等;对中高端的，不那么敏感，但是可能要多装电池。成本方面，客户是不是选择换电是需要探索的。网约车、出租车换电基本上商业模式是确立了，还有卡车换电，这些商业模式对于降低成本、扩大市场已经比较成熟了，大家也都形成共识了。但是对于私家车、中高端车怎么样(蔚来也在尝试，对于扩大销售是否有好处)，全方位的，也可以放开，由市场来选择。

其次，要改变电动汽车的产品定位，把它作为一个低碳绿色新物种，而不是总与传统燃油车比成本。刚才谈到，欧洲新能源汽车发展现在非常迅猛，今年可能要超中国，明年德国要超过中国，这个趋势主要得益于欧洲电动车的定位是低碳技术。中国是不是朝这个方向发展?我非常赞同。一旦这个定位改变之后，它跟可再生能源的结合，跟智能电网的结合，也会顺理成章，而且政策非常好配套。

所以我们需要向政府建议提供配套的低碳政策，来把现在的电动新能源车跟传统车通过定位区别，采用差异化的税收政策碳税等等。现在虽然做了但是力度不够，还不足以体现出新能源汽车的价值。不仅仅是降成本，更多是要改变定位，体现价值，还要增加价值。

其实汽车行业将来也会分化，因为汽车行业整车慢慢会是ICT的特征越来越明显。电池行业可能是朝能源领域扩展一个非常好的方向。智能化来势凶猛，对汽车行业带来很大冲击。汽车行业无非就是一个往ICT走、一个往能源走这两个方向。对于电池厂商来讲，最好的方向当然是往能源企业走，我惊喜的看到现在的宁德时代、远景等，都是朝这个方向走的非常好的领头羊。我一直在“鼓吹”三大革命：动力电动化、能源低碳化、整车智能化三位一体，这对电池企业来讲，可以增加收入、扩大产值、增加利润、可持续发展，这是一个大方向，一个增值的大方向。

3技术趋势问题

现在的技术趋势，我想从三个层面来讲：第一，企业的趋势是朝全链条、全生命周期变化性能优化方向发展，也就是说电池企业相对更注重完善细小末节的提高。我觉得从300瓦时/公斤往上，到今后几年对电池企业来讲不用在比能量上提太高的要求，相对稳定、逐步改善、提高品质是重点。比如到2025年，能把产品真正能做到350瓦时/公斤单体，系统做到230瓦时/公斤，体积能量密度做到400瓦时/升，就非常好了，不要提过高的要求。靠一点一滴提升，全链条想办法、全生命周期想办法，注重全生命的提升和成本下降，性能综合平衡，既要有比能量、又要有寿命、又要有安全。

所以，我们现在不能强调一个指标过分的往前跑，需要相对的平衡、均衡，这对企业非常重要。同时，也要注重整个电池系统的集成，从这个方面去改善，不仅仅是单体。现在宁德时代和比亚迪刀片电池和C2P已经作出了很好的典范。总之，我们要从各个方面去挖潜，综合的角度去提升。

第二，国家技术攻关目标。我相信新能源汽车“十四五”还会有相关立项。从技术攻关的角度和目标，2025年能够上车的、确保上车的电池肯定要提高一点。比方说比能量达到400瓦时/公斤单体，系统到250瓦时/公斤，500瓦时/升，这样一个技术水平。

技术攻关方面除了材料体系、安全、快充等，我认为智能电池应当成为重点。欧盟现在的电池计划总目标就是智能电池，要通过人工智能，全链条提高设计、制造、运行、回收全链条的智能化水平，这是我们下面要重点攻关的，要挖潜电池理论容量和比能量，并提高开发效率。因为现在电池的实际性能跟材料能够提供的理论潜力，差别非常大。这个潜力靠什么来提高?就是要靠全链条的智能化，包括材料开发的基因组、仿真、大数据等等。

此外，还有颠覆性技术，0~1原创的颠覆，这也应当是“十四五”基础研究方面要重点加强的。最近我在评审MIT 35岁以下的新人，看到了其中很多研究电池、新能源材料体系的年轻的一代。应该说在全球中国研究电池的人才是最多的，后起之秀非常有潜力，依托现有好的产业基础做出原创颠覆性技术，可能性是非常大的。

所以基础研究方面、颠覆性创新方面也是我们三个重点之一，就是产品开发、技术攻关、颠覆创新同等重要，三条线并行。基础研究要瞄准单体500瓦时/公斤，系统比能量300瓦时/公斤，体积密度1000瓦时/升，这是我们的目标，越快越好，可以2030年、2025年、可以2023年，因为颠覆创新很难规划、很难确定时间。

这些方面我们看国内，比方说阴离子反应、阴阳离子协同反应的等等，都很好。比如正极材料容量做到400毫安时/克;500瓦时/公斤的软包电池，循环到80%容量，可以做到200周的等等;还有固态电解质，硫化物工艺规模生产的成本下降90%，这也是非常大的进展;比如说锂金属负极方面，也有几个团队做的非常好。

所以在颠覆性创新方面，能做出来就是最好的，我觉得这些应该都会出现。因为中国电池产业的竞争力还是非常不错的，我们应该感到自豪。电池现在是站住了脚跟向全球供货。在这个背景下，我们在电池材料研究方面又是全球人数最多，论文也是最多。所以我们期待，多年的积累会厚积薄发，在今后5—10年一定会出现颠覆性的突破。

本文为中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高先生在7月25日第七期“2020百人会汽车产业形势与政策高端研讨会-动力电池产业整体趋势再研判”上的总结发言。