本次會(huì)議由一個(gè)高峰論壇和三個(gè)主題峰會(huì)組成，在關(guān)于“促進(jìn)動(dòng)力電池安全的前言技術(shù)與保障體系”主題峰會(huì)上，主要研討了動(dòng)力電池安全體系評(píng)估;提高電池系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的合理性;同意規(guī)劃整個(gè)電池系統(tǒng)的安全防護(hù);電池產(chǎn)品認(rèn)證和檢測(cè);大數(shù)據(jù)推動(dòng)電池智能化管理，提升安全保障;新體系動(dòng)力電池研發(fā)現(xiàn)狀及安全挑戰(zhàn);產(chǎn)業(yè)政策對(duì)電池安全的保障。

　　Envate電池公司副總裁George Chen發(fā)表主題演講，內(nèi)容實(shí)錄如下：

　　謝謝大家。既然今天第三峰會(huì)的主題是促進(jìn)動(dòng)力電池安全的發(fā)展，所以我就想從這個(gè)方面來(lái)引出，剛才王芳老師講過(guò)，有四種不同的角度、不同層面來(lái)改善提高安全，第一個(gè)是從材料層面做起，我們今天就從化學(xué)材料方面來(lái)闡述一下我們做了些什么技術(shù)創(chuàng)新。我這里所指的所謂化學(xué)材料就是以硅作為主導(dǎo)的負(fù)極。我順便糾正一下，今天可能有人說(shuō)負(fù)極要么是石墨碳，要么是硅碳，其實(shí)是錯(cuò)的，以業(yè)界的習(xí)慣來(lái)說(shuō)，百分比多的那個(gè)元素一定要放在前面，既然要說(shuō)也只能說(shuō)碳硅，不能說(shuō)硅碳。因?yàn)榻裉斓淖龇ㄊ窃谑祭锩婕由倭康墓枳鳛樘砑觿璧某煞植粫?huì)超過(guò)10%。我們是用完全不一樣的做法，我們的負(fù)極幾乎是純硅的。一會(huì)兒簡(jiǎn)單介紹一下我們是怎么做成的。由于做成以硅為主導(dǎo)的負(fù)極有兩個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)，一是從而從根本基礎(chǔ)上解決了最關(guān)鍵的安全隱患-析鋰，我們的硅負(fù)極不會(huì)產(chǎn)生析鋰，從而不會(huì)造成鋰枝晶，這是直接對(duì)安全的貢獻(xiàn)。第二是間接對(duì)安全的貢獻(xiàn)，有了這個(gè)硅負(fù)極帶來(lái)很多優(yōu)勢(shì)，包括增加能量密度同時(shí)可以超快速充電，這樣給所有的同仁，包括做電芯的和做電動(dòng)車的廠商，提供了一個(gè)全新的設(shè)計(jì)概念，設(shè)計(jì)電池和電車的時(shí)候可以有更全面的綜合考量，把加強(qiáng)安全因素提高到更高的層面來(lái)。

　　這么多年來(lái)有很多因素和壁壘造成大家不愿意買電動(dòng)車。林林總總，側(cè)重先后不一。但據(jù)我所知，自從今年1月份百人會(huì)開(kāi)過(guò)大會(huì)以后，所有我參加過(guò)的的國(guó)際會(huì)議，基本上都?xì)w納成這樣一個(gè)次序(里程焦慮和充電不便時(shí)間太長(zhǎng)，價(jià)格下不來(lái)，性能有局限)。非常巧的是，這個(gè)順序和跟今天早上百人會(huì)張老師講得一模一樣，第一就是擔(dān)心里程不足和充電問(wèn)題，第二，還是有價(jià)格差的，這個(gè)價(jià)格差不單單是因?yàn)殡姵?，因?yàn)殡姵氐木窒扌裕蠹移疵晃洞钆湓絹?lái)越大的電池，所以電動(dòng)車價(jià)格下不來(lái)，缺乏選擇性。最后是在低溫的氣候情況下目前的電動(dòng)車的性能有很大的局限性。安全放在第五位是普通消費(fèi)者想的，因?yàn)楫吘闺娷嚹壳捌占昂苌?。但是業(yè)界的同仁實(shí)際上應(yīng)該將安全性的提升和保障放在很前面。我記得歐陽(yáng)老師今年講了一句話：“安全應(yīng)該是在能量密度之上考量的一件事情”。以這個(gè)作為一個(gè)引子。我們公司的愿望和信念就是我們的技術(shù)可以把這幾個(gè)主要壁壘全部清除掉，非常坦白講，如果把阻礙清楚掉大家就會(huì)買車子。

　　我們是在美國(guó)開(kāi)了多年的一家公司，主要技術(shù)創(chuàng)新是硅負(fù)極，包括做硅負(fù)極配合的最佳電解液、以及整個(gè)電芯的研發(fā)公司。我覺(jué)得我們這個(gè)技術(shù)如果做出來(lái)之后，有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)消除剛才講過(guò)主要的壁壘。這就是我們可以做到快速充電4C、6C、8C，只要電網(wǎng)承受得了，同時(shí)我不會(huì)犧牲能量密度，這是非常關(guān)鍵的。今天這兩件事情一定要同時(shí)講，不能分開(kāi)講。高速快充和高能量密度一定要同時(shí)講才有意義，單講是沒(méi)有意義的。第二，通過(guò)有了這個(gè)快速充，我們可以使廠商制造比較小的電池低成本電動(dòng)車，第三有絕佳低溫運(yùn)行，第四可以提高電池安全性能，技術(shù)的內(nèi)在優(yōu)勢(shì)防止析鋰。我們還是一個(gè)小型公司，大概有8-10年時(shí)間，我們非常自豪的是，鋰電池技術(shù)的先驅(qū)Dr. Goodenough在我們公司技術(shù)委員會(huì)里面，也是他接受作為技術(shù)委員會(huì)成員的唯一的一家公司，對(duì)我們的創(chuàng)新技術(shù)前景非常認(rèn)可。

　　現(xiàn)在來(lái)看看到底有什么重要的技術(shù)指標(biāo)可以支持我們講這些話。首先大家都知道硅有做為負(fù)極的非常好的特性，但是目前硅做不成負(fù)極的困難也是人人都知道。今天如果我們把硅負(fù)極做成了這個(gè)事情就先走出了一大步。首先我不是用納米級(jí)的，我是用微米級(jí)的，所以在成本上有控制，而且是一個(gè)非常普通的不貴的材料。第二，最為關(guān)鍵的，我不是將硅涂到銅片上去的，所以我不用黏結(jié)劑，多數(shù)的龜裂都是膨脹系數(shù)不一樣破裂了，所以充電幾次后負(fù)極就壞掉了。第三，我們想了一個(gè)辦法，把所有微米級(jí)的材料做成單體化的一體膜，你膨脹你的我順其利導(dǎo)，只要控制膨脹的范圍就不會(huì)碎掉，這是關(guān)鍵。既然這樣做成了，大家來(lái)看一下技術(shù)指標(biāo)怎么樣。其實(shí)大家都很知道，對(duì)于硅來(lái)講可以做到3000mAh/g比容量，對(duì)比石墨大概有將近10倍，這個(gè)大家都知道，可是我在設(shè)計(jì)的時(shí)候，我記得剛才哪位老師講過(guò)，負(fù)極有1000就夠了，我們?cè)陔娦驹O(shè)計(jì)時(shí)只用了1200到1500mA/g而已，我有這么大的比容量，設(shè)計(jì)的時(shí)候只用了一半。再一個(gè)，我在今天只用了一半和不到一半的情況下我已經(jīng)可以達(dá)到800Wh/L或者300Wh/Kg，已經(jīng)可以做到了，后面還有很多提升的空間，我今天不做提升有很多的原因，后面可以講，安全是最重要的。同時(shí)在沒(méi)有做任何預(yù)鋰的情況下，我們首次庫(kù)侖效率在電極上可以做到93%，，全電芯做到90%，還有高材料密度、低比表面，都是跟硅為主導(dǎo)的負(fù)極材料帶來(lái)的，最關(guān)鍵的是我這樣做下來(lái)以后，今天做石墨負(fù)極電芯的生產(chǎn)線可以照常使用，當(dāng)做成了電極以后根本不知道我這個(gè)是硅的，前面有一部分需要有一些更新，大概估計(jì)85-90%可以照用，10-15%需要更新，更新的所有儀器和機(jī)器不需要現(xiàn)發(fā)明，市場(chǎng)上都買得到。

　　首先談?wù)剰陌踩[患的內(nèi)部因素的改進(jìn)著手從而提高安全性。主要的安全隱患都是以負(fù)極析鋰產(chǎn)生的。主要因素三種，第一，為了追求極限，正負(fù)極冗余度設(shè)計(jì)不夠，今天是多少我不知道，做得非常非常接近。第二，鋰離子不能跑的太慢，低溫的時(shí)候就會(huì)跑得很慢。第三，這鋰離子也不能跑得太快，比如大電流充電時(shí)，都會(huì)在負(fù)極的表面造成析鋰。最后就會(huì)造成鋰枝晶，這個(gè)東西就會(huì)穿透今天的透隔膜，導(dǎo)致正負(fù)極短路，造成起火等一系列的嚴(yán)重的事情發(fā)生。既然是這樣，我們就從這里著手，我們先解決它，我們把負(fù)極析鋰的根源解決掉。

　　今天的石墨和以石墨為主材的負(fù)極都是一樣的，都不能避免會(huì)有析鋰，有了析鋰之后就會(huì)長(zhǎng)鋰枝晶，長(zhǎng)鋰枝晶之后就會(huì)爆炸，這個(gè)是沒(méi)有辦法的事情，但是如果今天的負(fù)極做成以硅為主的負(fù)極以后，就不會(huì)析鋰。主要原因是，硅電位會(huì)比較高，不但是比析鋰的電位高，也比石墨的要高很多，因?yàn)樨?fù)極里面沒(méi)有石墨，所以在在充電的過(guò)程中不需要跑到低電壓就已經(jīng)充完了，所以根本不可能碰到析鋰的電壓。第二，硅的特性就是鋰離子的進(jìn)入硅會(huì)比進(jìn)入石墨快很多很多。所以由于這兩個(gè)有本身的固有的安全性優(yōu)勢(shì)，就會(huì)把最大的安全隱患析鋰去掉。如果今天我們做到這一關(guān)鍵點(diǎn)，下面你會(huì)看到會(huì)產(chǎn)生很多很多優(yōu)勢(shì)，包括安全的優(yōu)勢(shì)，包括性能上的優(yōu)勢(shì)。我可以舉幾個(gè)例子，第一個(gè)，剛才我們說(shuō)過(guò)了，如果在低溫的情況下我解決了這個(gè)析鋰的問(wèn)題，就不會(huì)產(chǎn)生鋰支晶刺透隔膜的問(wèn)題。另外，今天的技術(shù)局限電動(dòng)車只建議在較窄的一個(gè)溫度區(qū)間運(yùn)營(yíng)，如果把這個(gè)事情解決了，雖然在高溫方面沒(méi)有改進(jìn)，但是低溫的運(yùn)營(yíng)空間一下改進(jìn)擴(kuò)展了很多，現(xiàn)在可以做到-40度。這是一個(gè)巨大的好處。再舉一個(gè)例子是高速充電，我們的感覺(jué)是高速充電一定是大家買車的動(dòng)力源泉，一定要解決，在高速充電今天的技術(shù)里面，最大的問(wèn)題就是會(huì)實(shí)現(xiàn)析鋰，把這個(gè)解決了，高速充電加上高能量密度就會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。再舉一個(gè)例子，這個(gè)事情大家可能沒(méi)有想到，在電車?yán)锩嬗羞@個(gè)再生制動(dòng)技術(shù)，在剎車的時(shí)候不只是剎車片，還會(huì)利用電機(jī)反轉(zhuǎn)來(lái)將動(dòng)能轉(zhuǎn)為電能反向給電池充電。但是如果在寒冷氣候條件下再生制動(dòng)是很危險(xiǎn)的事情，電池在寒冷的情況下是非常非常容易析鋰的，所以目前的情況下是不建議做的。但是今天我們解決了這個(gè)問(wèn)題，這件好事情在今后的設(shè)計(jì)之中就可以考慮進(jìn)去了。再舉一個(gè)例子，剛才王老師講過(guò)，過(guò)充保護(hù)，你可以說(shuō)有BMS，這個(gè)沒(méi)有錯(cuò)，但是過(guò)充畢竟在最最基本電芯的環(huán)節(jié)上還是要有更加冗余的保護(hù)。

　　這個(gè)月初在清華大學(xué)也是百人會(huì)舉辦的一場(chǎng)座談會(huì)里面，有一位業(yè)界的老師做總結(jié)的時(shí)候說(shuō)了這么一句話，我想給大家分享一下，他說(shuō)電動(dòng)汽車要想市場(chǎng)化必須減少電池用量，降低車價(jià)，而不是片面追求長(zhǎng)里程、多裝電池;也不是拼命提高電池比能量、增加危險(xiǎn)性。所以我們覺(jué)得如果要想解決這個(gè)問(wèn)題，關(guān)鍵就是一定要能夠做到要在非常高能量密度的情況下同時(shí)還可以做極速快充，如果我們能夠做到這樣的話，他講的問(wèn)題我們是可以避免的。舉一個(gè)例子，如果今天我們充電就如同加油一樣快速便捷，我就不一定非要買大電池車，車廠就有靈活性，做各種里程車子適合各種不同情況需求的人來(lái)購(gòu)買。為什么汽油車?yán)锩嬗蠱ini cooper沒(méi)有問(wèn)題?為什么電動(dòng)車要做大的?如果把這個(gè)問(wèn)題解決了就可以做適用于各種人和家庭。不一定是有兩輛車、三輛車的人才會(huì)買電動(dòng)車。一定要顧及到第一次買車和只有一輛車的的人和家庭，這個(gè)時(shí)候才可以把電動(dòng)汽車做到接近于汽油車一樣對(duì)里程沒(méi)有顧慮。在今天充電設(shè)施的基礎(chǔ)上，包括你的家里、你的停車場(chǎng)、工作場(chǎng)合、旅店，再加上高速充電，在街角型的，在中國(guó)也是一樣，加油都在街角，充電就不行，所以我們想把加油站變成加電車在街角上或者高速路邊上，這樣的話大家才不會(huì)有里程焦慮，這是我們的一個(gè)想法。這樣做以后剛才那位老師提出的問(wèn)題就解決了，可以緩解里程焦慮，即使小電池的車也沒(méi)有里程焦慮，我多加一次電就像多加一次油是一樣的道理。如果我可以這樣做了，電池設(shè)計(jì)的時(shí)候，就可以同時(shí)對(duì)安全和能量密度做一個(gè)權(quán)衡，我就不必一味再單一極端追求能量密度，導(dǎo)致大幅增加危險(xiǎn)性。這是中國(guó)的一位高級(jí)工程師跟我講，他說(shuō)在每增加10%的能量密度下，安全程度下降是呈十倍以上的，如果今天有一個(gè)車子是400公里的車子，我不想買，因?yàn)槲液ε虏粔?，如果說(shuō)今天440公里了，我還是不買，但是安全上10倍降低，你想一想，有了這個(gè)技術(shù)以后，在安全上是反過(guò)來(lái)是更好的，這就是為什么我提出來(lái)直接對(duì)安全有好處，在設(shè)計(jì)理念上也會(huì)帶來(lái)新的思路，在大家設(shè)計(jì)車和實(shí)際電芯的情況下，而不是一味地單純追求大電池或者高能量密度。我記得是葉老師說(shuō)了一句話，說(shuō)你回國(guó)這么長(zhǎng)時(shí)間看到大家都追求高密度你嚇?biāo)懒?，真是這么一回事，你想一想，今天大電池在出事的時(shí)候，它造成的惡劣影響一定比小電池的多，你何必在所有的人，在路上的人每天只用電池容量的20%，但每天都要背一個(gè)大電池跑?這個(gè)不合理的。

　　說(shuō)了半天，大概介紹一下做到什么地步。第一張圖是指今天我可以做到跟常規(guī)的石墨相比可以做到長(zhǎng)電流的時(shí)間幾乎在75%，確實(shí)可以做到在前面這段時(shí)間之內(nèi)，在先行階段之中已經(jīng)把電池，不一定非得充滿，但是可以充到80%，不像手機(jī)電池，電車電池很少用光的，基本上40%就已經(jīng)開(kāi)始找充電站了，多數(shù)的情況下充的都是在上面那一段，而不是下面這一段，跟手機(jī)不一樣。第二，不管充電是0.5C，是1C、2C、4C，我的循環(huán)是一樣的，我改進(jìn)了1C就會(huì)改進(jìn)4C，不存在要講高速充電我的循環(huán)會(huì)受到影響，在右邊這張圖是非常重要的一個(gè)以硅為主的負(fù)極的特性。我今天還是在不斷地改進(jìn)這個(gè)循環(huán)，但是我在做的過(guò)程之中，我不一定要犧牲我的高速充電能力，因?yàn)樗且粯拥摹?/p>

　　舉一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子作為結(jié)束，豎軸是每充五分電跑多少，這個(gè)軸電池尺寸大小，我挑了三個(gè)常用的或者有比較典型范例的。第一個(gè)是30千瓦時(shí)的電池，在普通情況下充五分鐘可能跑幾公里，第二個(gè)60的是一樣的，5分鐘跑十幾二十公里，如果用這種技術(shù)做出來(lái)，可以超過(guò)200公里，比較極致的是100的比較大號(hào)的電池，可以跑300-400公里，在這種情況下就好比右邊的圖看到的，好多好多好處一下子都產(chǎn)生了。

　　這是我們做的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，我就不說(shuō)了，大家都知道。在中國(guó)有一位比較有權(quán)威的老師，他說(shuō)你這個(gè)聽(tīng)著真好，你讓我試一試，我需要一天半就知道你是不是吹牛。我1月份參加百人會(huì)以前來(lái)了，我就給了他，他用兩天做了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，一個(gè)是上面是不同的速率充電，最后看看保持性如何，他說(shuō)做幾個(gè)循環(huán)就會(huì)知道了。第二個(gè)他說(shuō)要做中國(guó)特有的熱箱實(shí)驗(yàn)，做到標(biāo)準(zhǔn)要求的135度就停止，過(guò)程中說(shuō)135度沒(méi)問(wèn)題我繼續(xù)往上是不是OK?我說(shuō)OK，我沒(méi)做過(guò)，我不知道會(huì)發(fā)生什么事情，后來(lái)做到175度都沒(méi)有著火，只是表面有點(diǎn)煳。760毫安時(shí)的全電池，不是鈕扣電池，這是一個(gè)極好的開(kāi)端，證明這個(gè)事情是有潛力可以做到的。

　　總結(jié)：最重要的這個(gè)技術(shù)可以防止鋰析出，從而防止鋰枝晶，下面一個(gè)是對(duì)俞老師的固態(tài)電解液有點(diǎn)意思，如果這個(gè)事情做成了，今天我們已經(jīng)跟大的電芯廠商、大的整車廠商開(kāi)始合作了，如果這件事情做成了，我預(yù)測(cè)，第一會(huì)大大推遲對(duì)所謂的全固態(tài)電池的需求，因?yàn)檫@個(gè)已經(jīng)解決了很多問(wèn)題。第二，我完全負(fù)極可以不一定用鋰金屬，我完全負(fù)極可以用硅負(fù)極搭上您的固態(tài)電解液，什么好處?就是我今天所有的好處，高速充電都不會(huì)流失，如果是用您的技術(shù)加上鋰的話，所有的高速充電都沒(méi)有了，所以這可能是一個(gè)潛在的優(yōu)勢(shì)，這可能會(huì)大幅提前固態(tài)電池的應(yīng)用。今天早上聽(tīng)寧德時(shí)代的老師說(shuō)，今天全世界，包括中國(guó)也是這樣生產(chǎn)過(guò)剩，再過(guò)五年以后很可怕，大家把車生產(chǎn)過(guò)剩是一件很可怕的事情，大家為什么買車?你不把它解決掉了沒(méi)有用的。我們感覺(jué)做了這件事情以后，第一解決了大家不愿意買車的壁壘，同時(shí)，它固有的帶來(lái)的安全上的優(yōu)勢(shì)又幫助我們進(jìn)一步提高了安全上的好處，一箭雙雕，作為結(jié)語(yǔ)，謝謝。