黃學(xué)杰，教授，現(xiàn)任中國科學(xué)院物理所研究員、固態(tài)鋰子學(xué)課題組組長，國際鋰電池學(xué)會(IMLB)執(zhí)委會成員、“十二五”國家863計劃電動汽車專項總體組專家、“鋰離子動力電池工藝裝備技術(shù)基礎(chǔ)服務(wù)平臺”主任、《儲能科學(xué)與技術(shù)》編委會常務(wù)副主任。主要從事于鋰二次電池及其材料的研究，包括固體離子學(xué)研究和鋰離子電池關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。自1996年起主持物理所鋰離子電池及其關(guān)鍵材料的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作，發(fā)起設(shè)立了多家鋰電及相關(guān)材料研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)，實現(xiàn)了鋰離子動力電池的產(chǎn)業(yè)化。

　　正視競爭，認清與國際先進水平的差距

　　對于動力電池合資企業(yè)沒能進入前四批目錄，黃學(xué)杰對客車網(wǎng)表示，可能是一些動力電池企業(yè)投產(chǎn)的時間較晚，一些體系認證需要熬時間或其他原因不能滿足規(guī)范條件的硬杠杠，并不是坊間傳聞的國家補貼只給內(nèi)資企業(yè)而非合資企業(yè)，相信過不久有合資企業(yè)在滿足規(guī)范的全部要求后出現(xiàn)在目錄上。

　　毋庸置疑，我們和日韓的先進動力電池企業(yè)還是存在一定差距的，黃學(xué)杰說，對待強的合資企業(yè)同行，我們的電池企業(yè)應(yīng)該奮起直追，不可能指望什么政府的特殊保護。

　　就比如上個世紀七八十年代，剛改革開放的中國，電視機等家電產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與日本相比差別何其之大，但通過引進、消化和創(chuàng)新，實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，至本世紀初無論產(chǎn)量、質(zhì)量和技術(shù)，都已經(jīng)趕上來了，市場占有率遠超越國際同行。黃學(xué)杰說，希望中國動力電池產(chǎn)業(yè)也能很快取得質(zhì)的提升，為新能源行業(yè)發(fā)展提供支撐。

　　材料體系，多元化是長期的常態(tài)

　　大概在十幾年前，也就是科技部863電動汽車重大專項起步開始推動中國電動汽車動力電池的研發(fā)之初，黃學(xué)杰支持錳酸鋰正極材料的電池在動力電池上的應(yīng)用;七、八年前，他開始大力地支持采用磷酸鐵鋰正極材料的電池在電動車輛上的應(yīng)用，主要是基于材料的特點和產(chǎn)業(yè)成熟程度來考慮的;在國家“十二五”后期，面對磷酸鐵鋰和三元的技術(shù)路線爭論，黃學(xué)杰認為：選擇不同正極材料的動力電池可以在電動汽車產(chǎn)業(yè)里面并行的發(fā)展，發(fā)揮各自特性，無論客車還是乘用車，都應(yīng)該使用長壽命、更安全、高水平的的電池。

　　在他看來，無論是三元還是磷酸鐵鋰，不能單純以正負極材料來評判電池質(zhì)量好壞和安全性的高低。黃學(xué)杰曾經(jīng)在不同場合多次說過，磷酸鐵鋰電池相對來講壽命長和安全性高，但也有些企業(yè)生產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池不安全，有些企業(yè)生產(chǎn)的三元電池也有很高的安全記錄。也正是因為這樣的原因，2016年6月中旬，工信部發(fā)布《電動客車安全技術(shù)條件》(征求意見稿)里，雖然對電池的安全性提出了系統(tǒng)性要求，但并沒有對正負極材料做任何限制。

　　因此，整車企業(yè)不應(yīng)當(dāng)把電池看做整車的配套產(chǎn)品，而是要逐步將動力電池納入自己的管理體系，以嚴格保證質(zhì)量。還要有可靠的遠程監(jiān)控自診斷報警系統(tǒng)，對運行中的動力電池進行實時監(jiān)控和診斷。

　　八項指標，評估優(yōu)質(zhì)動力電池

　　好的動力電池該如何評估呢?在黃學(xué)杰看來，需要關(guān)注能量密度(體積比能量)、比能量、比功率、壽命、溫度適應(yīng)性、充電速度、安全性、系統(tǒng)可靠性等八個以上的指標，而不是整車企業(yè)最看重的是一次充電形成里程和價格。電池性能的提高首先應(yīng)當(dāng)建立在材料技術(shù)進步的基礎(chǔ)之上。

　　2016年6月21日，由青海省人民政府、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、中國電動汽車百人會在青海西寧舉辦的“鋰產(chǎn)業(yè)-新生態(tài)”國際高峰論壇上，黃學(xué)杰發(fā)表了“先進電池材料與制造工藝要有創(chuàng)新”的主題演講。客車網(wǎng)了解到，基于黃學(xué)杰20年多來的對中國動力電池發(fā)展現(xiàn)狀和未來的深刻認識，黃學(xué)杰課題組早在幾年前就提出要在2018年前研制出比能量達到300 Wh/kg的鋰離子動力電池并獲得中科院專項研發(fā)資金的支持。

　　無獨有偶，2015年底科技部出臺《關(guān)于發(fā)布國家重點研發(fā)計劃試點專項 2016年度第一批項目申報指南的通知(“十三五”新能源汽車重點專項)》，提出了在十三五期間，電池單體能量密度≥300Wh/kg。

　　但在黃學(xué)杰看來，雖然大家提出了300Wh/Kg 乃至350Wh/Kg的單體電池目標，但現(xiàn)在僅適合作為動力電池企業(yè)的奮斗目標，整車企業(yè)則應(yīng)該客觀冷靜，千萬不能指望這樣的電池很快能投入量產(chǎn)，車輛減重和提供動能效率才是整車企業(yè)要重點考慮的。在設(shè)計未來幾年的車型時，黃學(xué)杰建議目前按低于300Wh/Kg(例如250Wh/Kg)考慮，才符合實際情況，否則目標過高，到時候無米可炊，反而影響企業(yè)發(fā)展。

　　黃學(xué)杰懇切地說：300Wh/Kg的目標是基于目前已知鋰離子電池體系經(jīng)過材料和制造工藝、技術(shù)、裝備創(chuàng)新和綜合考慮上述八個指標后可能做出來的動力電池，提高其中一個指標就有可能降低其他一個或多個指標。

　　技術(shù)創(chuàng)新，需要長期積累和開發(fā)合作

　　早在1997年，黃學(xué)杰課題組即提出了二次電池納米負極材料的概念，十幾年前就把納米硅粉和碳前驅(qū)體混合造粒燒成納米硅嵌在碳顆粒內(nèi)部的復(fù)合硅碳負極材料，比能量比石墨負極高一倍還多，但直至今日，尚未在實際產(chǎn)品中獲得應(yīng)用。

　　相信大家都能理解，新材料從實驗室的概念，到樣品，到實際上路應(yīng)用，需要非常長的一個過程，即使以成熟材料做電池想要達到較高性能，也需要反復(fù)驗證，也就是基于這樣的原因，黃學(xué)杰認為不應(yīng)該對石墨烯電池短期內(nèi)投入應(yīng)用抱太大的希望，石墨烯今天只是作為導(dǎo)電添加劑在一些電池的正極中添加不到百分之一。

　　除了三元系正極材料鋰鎳鈷鋁氧(NCA)等高容量材料的應(yīng)用研究之外，黃學(xué)杰和他的同事們正在努力地研究基于新一代正負極材料的動力電池，包括高鎳正極配復(fù)合負極、高壓正極配復(fù)合負極等材料等體系和新的電池設(shè)計和制造技術(shù)，為300Wh/Kg的動力電池產(chǎn)業(yè)化做支撐。

　　在工信部“強基工程”項目的支持下，中科院系統(tǒng)一些研究所和部分企業(yè)共建了“鋰離子動力電池工藝裝備技術(shù)基礎(chǔ)服務(wù)平臺”，黃學(xué)杰擔(dān)任主任一職，平臺建址在廣州市南沙高新區(qū)的廣州中科院工業(yè)技術(shù)研究院內(nèi)，已開始為電池企業(yè)和裝備企業(yè)開展服務(wù)。此外，在北京，他的課題組已初步建成開放的“鋰離子電池及其關(guān)鍵材料分析平臺”，已經(jīng)開始為國內(nèi)外的電池和材料企業(yè)做相關(guān)的深度分析工作。

　　在黃學(xué)杰教授看來，基于深刻的分析、理解、創(chuàng)新和合作，才有機會把更高性能的鋰離子動力電池做得靠譜，讓整車企業(yè)和他的客戶用戶放心使用。