黃學(xué)杰，教授，現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院物理所研究員、固態(tài)鋰子學(xué)課題組組長(zhǎng)，國(guó)際鋰電池學(xué)會(huì)(IMLB)執(zhí)委會(huì)成員、“十二五”國(guó)家863計(jì)劃電動(dòng)汽車專項(xiàng)總體組專家、“鋰離子動(dòng)力電池工藝裝備技術(shù)基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)”主任、《儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)》編委會(huì)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(shí)現(xiàn)了鋰離子動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化。

　　正視競(jìng)爭(zhēng)，認(rèn)清與國(guó)際先進(jìn)水平的差距

　　對(duì)于動(dòng)力電池合資企業(yè)沒能進(jìn)入前四批目錄，黃學(xué)杰對(duì)客車網(wǎng)表示，可能是一些動(dòng)力電池企業(yè)投產(chǎn)的時(shí)間較晚，一些體系認(rèn)證需要熬時(shí)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(guó)家補(bǔ)貼只給內(nèi)資企業(yè)而非合資企業(yè)，相信過(guò)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(jìn)動(dòng)力電池企業(yè)還是存在一定差距的，黃學(xué)杰說(shuō)，對(duì)待強(qiáng)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(hù)。

　　就比如上個(gè)世紀(jì)七八十年代，剛改革開放的中國(guó)，電視機(jī)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(guò)引進(jìn)、消化和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，至本世紀(jì)初無(wú)論產(chǎn)量、質(zhì)量和技術(shù)，都已經(jīng)趕上來(lái)了，市場(chǎng)占有率遠(yuǎn)超越國(guó)際同行。黃學(xué)杰說(shuō)，希望中國(guó)動(dòng)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(zhǎng)期的常態(tài)

　　大概在十幾年前，也就是科技部863電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)起步開始推動(dòng)中國(guó)電動(dòng)汽車動(dòng)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(dòng)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(dòng)車輛上的應(yīng)用，主要是基于材料的特點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)成熟程度來(lái)考慮的;在國(guó)家“十二五”后期，面對(duì)磷酸鐵鋰和三元的技術(shù)路線爭(zhēng)論，黃學(xué)杰認(rèn)為：選擇不同正極材料的動(dòng)力電池可以在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)里面并行的發(fā)展，發(fā)揮各自特性，無(wú)論客車還是乘用車，都應(yīng)該使用長(zhǎng)壽命、更安全、高水平的的電池。

　　在他看來(lái)，無(wú)論是三元還是磷酸鐵鋰，不能單純以正負(fù)極材料來(lái)評(píng)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(chǎng)合多次說(shuō)過(guò)，磷酸鐵鋰電池相對(duì)來(lái)講壽命長(zhǎng)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?yàn)檫@樣的原因，2016年6月中旬，工信部發(fā)布《電動(dòng)客車安全技術(shù)條件》(征求意見稿)里，雖然對(duì)電池的安全性提出了系統(tǒng)性要求，但并沒有對(duì)正負(fù)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(dòng)力電池納入自己的管理體系，以嚴(yán)格保證質(zhì)量。還要有可靠的遠(yuǎn)程監(jiān)控自診斷報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)行中的動(dòng)力電池進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和診斷。

　　八項(xiàng)指標(biāo)，評(píng)估優(yōu)質(zhì)動(dòng)力電池

　　好的動(dòng)力電池該如何評(píng)估呢?在黃學(xué)杰看來(lái)，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(gè)以上的指標(biāo)，而不是整車企業(yè)最看重的是一次充電形成里程和價(jià)格。電池性能的提高首先應(yīng)當(dāng)建立在材料技術(shù)進(jìn)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(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)在青海西寧舉辦的“鋰產(chǎn)業(yè)-新生態(tài)”國(guó)際高峰論壇上，黃學(xué)杰發(fā)表了“先進(jìn)電池材料與制造工藝要有創(chuàng)新”的主題演講?？蛙嚲W(wǎng)了解到，基于黃學(xué)杰20年多來(lái)的對(duì)中國(guó)動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)的深刻認(rèn)識(shí)，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(dá)到300 Wh/kg的鋰離子動(dòng)力電池并獲得中科院專項(xiàng)研發(fā)資金的支持。

　　無(wú)獨(dú)有偶，2015年底科技部出臺(tái)《關(guān)于發(fā)布國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃試點(diǎn)專項(xiàng) 2016年度第一批項(xiàng)目申報(bào)指南的通知(“十三五”新能源汽車重點(diǎn)專項(xiàng))》，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(lái)，雖然大家提出了300Wh/Kg 乃至350Wh/Kg的單體電池目標(biāo)，但現(xiàn)在僅適合作為動(dòng)力電池企業(yè)的奮斗目標(biāo)，整車企業(yè)則應(yīng)該客觀冷靜，千萬(wàn)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(dòng)能效率才是整車企業(yè)要重點(diǎn)考慮的。在設(shè)計(jì)未來(lái)幾年的車型時(shí)，黃學(xué)杰建議目前按低于300Wh/Kg(例如250Wh/Kg)考慮，才符合實(shí)際情況，否則目標(biāo)過(guò)高，到時(shí)候無(wú)米可炊，反而影響企業(yè)發(fā)展。

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

　　技術(shù)創(chuàng)新，需要長(zhǎng)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(fù)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(fù)極材料，比能量比石墨負(fù)極高一倍還多，但直至今日，尚未在實(shí)際產(chǎn)品中獲得應(yīng)用。

　　相信大家都能理解，新材料從實(shí)驗(yàn)室的概念，到樣品，到實(shí)際上路應(yīng)用，需要非常長(zhǎng)的一個(gè)過(guò)程，即使以成熟材料做電池想要達(dá)到較高性能，也需要反復(fù)驗(yàn)證，也就是基于這樣的原因，黃學(xué)杰認(rèn)為不應(yīng)該對(duì)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(fù)極材料的動(dòng)力電池，包括高鎳正極配復(fù)合負(fù)極、高壓正極配復(fù)合負(fù)極等材料等體系和新的電池設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，為300Wh/Kg的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化做支撐。

　　在工信部“強(qiáng)基工程”項(xiàng)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(dòng)力電池工藝裝備技術(shù)基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)”，黃學(xué)杰擔(dān)任主任一職，平臺(tái)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(tái)”，已經(jīng)開始為國(guó)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(lái)，基于深刻的分析、理解、創(chuàng)新和合作，才有機(jī)會(huì)把更高性能的鋰離子動(dòng)力電池做得靠譜，讓整車企業(yè)和他的客戶用戶放心使用。