Tetsuya Osaka：日本下一代鋰電池的研發進展
5月22日，CIBF2018 第十三屆中國國際電池技術交流會展覽會在深圳會展中心開幕。日本早稻田大學Tetsuya Osaka教授在技術交流會上發表主題演講。以下是演講正文：
早上好，今天我想和大家分享一下日本下一代鋰電池的研發進展。首先想和大家看一下EV的發展趨勢，但是之前我們很多的嘉賓已經說了很多這樣的趨勢。我覺得我們其實看到車就是一直在想二氧化碳排放的情況。如果我們看一下二氧化碳排放，其實這種減少排放對于我們整體國際社會都是非常重要以及非常迫切的需求，對于這種燃料還是天然氣的車都有很高的天然氣排放。但是如果我們看到電動車，它其實在二氧化碳排放量是最低的，所以為什么會有這么多的主機廠關注二氧化碳的排放，關注電動車的生產與制造。
今天，我們在這里想要更多的看一下EV的發展。在日本雷諾、尼桑和三菱建立了一個生產聯盟，在2022年可以研發20個新車，大眾是2025年有30個新車型，寶馬是2025年有12個車型，豐田和馬自達成立新的公司發展新的EV技術。當然，在中國已經引入對于EV的一些新的政策制定，以及項目。對于英國和法國，都是要禁止新的燃油和天然氣汽車，這個目標是要在2040年完成。這是一個新的領域，中國新能源汽車的法律就略過，2015年特斯拉是銷量最好的，接下來就是尼桑leaf，然后是三菱，BYD秦，以及寶馬電動車的銷量情況（PPT）。我們可以看一下電動車和混合電動車的銷量情況，這是美國特斯拉在2011年一直是上升，在2014年之后在下降，然后急劇上升，這是非常大的量。特斯拉的廣告（PPT），我們可以看到，它的加速度和最高的安全性性能。在日本東京汽車展上展示的新能源汽車，我非常喜歡這臺車，現在我們可以看到更多的新能源汽車的款式將會進入到我們的生活當中。（PPT）這是東京，已經進行了新能源電動汽車的大規模生產，這是2016年11月7日根據《日經指數》所發布的數據，日本更多的車子將會變成新能源的電動汽車，綠色汽車的陣容將會不斷的擴大，而接下來我們要說一下生產的情況，以及看一下變化。
日本在1990年出現了最高值，然后轉頭向下，到2050年是下降了50%。我們可以看到，東盟國家印度尼西亞，還有中國，韓國，韓國的走勢跟我們有點像。現在，中國現在在2010年以后到2030年階段還是有一定的下降，現在我們看到的是中國勞動力的變化，商業市場的變化。現在每一個人都在關注中國市場的發展。看看印度的情況，和中國的情況有一點相比的就是印度，印度現在也是一個生產大國，我們可以看一下電池所發揮的重要作用。我們看到電動汽車的增長點，以及它的轉折點。我們看到更多的創新體系正在不斷的鋪開，所以電池發揮著非常重要的作用。
在電池體系當中，我們越來越需要新的創新，所以這個市場變得越來越大，我們要考慮到電池的回收，包括它的維修等方面的一些問題，還有基礎設施支持的問題。技術要求我們這樣做，我們需要在配套方面，包括充電電樁方面有更大的布局。科學技術在全球層面上的發展，我們可以看一下，這是日本的產量（PPT），它的生產市場的份額，各個領域的生產都出現下滑的趨勢。
談到鋰電池，鋰電池的生產也在下降，2013-2014年，作為EV來說，我們現在是從一個很大的量到60%，現在技術正在不斷的上升，不斷的發展，我們一直在考慮未來的一些趨勢，我們能夠保持市場的態勢，電池的組分，部件有很多，包括有正極材料、負極材料，還有石墨、鋰、電解質。我們看一下正極電池材料，涉及到不同的生產體系，不同的生產廠家，包括故酸里、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰、富鋰錳材料。負極的材料，各個公司都有不同的置備，松下是NMC，這些材料有更大的穩定性和耐用性。
最近豐田發布了全固體的電池，全固體的電池材料在2020年可以全部在實體車上配載使用。所有全固體電池的材料安全性將有進一步的提高，對于全固體的電池，日本的技術正在不斷的研發當中。具有高導電值，電解質的穩定性能更高，具有高的導電值。這些是流電極的材料，還有松下公司的一些材料（PPT），包括一些磷酸的材料，這些材料對水的敏感值非常高，在這方面的研發正在不斷的進展。在未來可能會有更多材料在技術上的突破。
接下來說一下日本電池項目的研發，我們推出了全國的項目，叫AL-CA-SPRING項目，特別推動的新一代創新型的電池材料。我們可以看一下日本的GST ，是日本科學和技術委員會推出的兩個項目，也就是國家項目。這個項目的宗旨是推動高容量電池的研發，二次電池的研發，以及新一代鋰電池技術的突破，并且對二次電池創新型的利用，有著很多的推動作用。
（PPT）有三組進行電池研發的平臺，有固態電池，還有鋰流電池組等等，我們還有分組，氧化小組、硫化物組，全固體固態電池組。在大學當中有很多次級組來推動AL-CA-SPRING的發展。RISING是推動電池二的研發，也是通過日本的新能源和工業技術發展機構所推動的RING2的項目，這個項目旨在推動電池，提高長的續航歷程。RISING星空電池、納米界面電池，包括乳化物和轉換等等。Msmr（諧音）先生來自于京東大學，2009-2016年也是推動了電池的想法。這個是6個創新型電池中的4個，剛才提到的那個先生是推動RISING的項目。我們還有各個次項目的管理者，領導者，我們的想法核心，包括納米界面控制的電池，乳化物電池、夜空電池（諧音），還有陽離子驅動的電池小組，還有先進發展的分析小組，還有陰離子驅動發展小組。同時我們還在推動星電池，下一位演講嘉賓來自日本的代表會說到這個問題。
國家的鋰電池技術和評估中心委員會，這個評估中心希望推進全固態的電池，而這個評估中心委員會由我們的一些研究組成員構成的，同時也會支持相關的技術發展，安全評估等等，能夠更好的幫助生產商進行創新。
合金方面的負極研究，我們的目標就是像這一頁PPT所演示的（PPT），我們在7年之前為負極材料點呈極的研究做了一些準備，在那個時候，這種硅化物的呈極（諧音）和硅的層級，我們可以看一下層級當中的硅、氧、碳，這是均勻分布的，對耐用性超過極限。我們現在看到這樣的例子，用碳、硅、離子，不斷的幫助我們進行更好的研究，去做負極硅氧碳的研究。
對于正極材料我們也有一些研究，這個目標就是硫方面的研究，接下來看一下正極材料。這種正極材料更重要的是看怎么應用硫，我們想要更多的增加硫復合的密度，比方說我們會用到鎳，還有一些涂飾的材料，希望能夠增加它的高負荷。我們可以看一下面容量會不斷的上升，所以我們如果看到的話，整個面能量和比能量都有提升。因此我們會看軟包電池會怎樣的發展，已經測試了很多安培時的研究，我們可以達到非常高容量的軟包電池。現在我們的系統大概可以達到200以上的標準，現在整個表現也是越來越好的，但是我們如果看一下碳的含量，（PPT）G1和G2的系統（PPT），我們可以看到G1+ G3的系統，可以幫我們達到更好的碳添加的優化度，這種光纖的使用可以更好的提升負荷。我們看一下碳的能量，如果用光纖的話效果確實比較好，但如果我們在CNF使用DOL和DME，確實可以達到6.4的標準，因此我們可以更多的在此方面進行研究。
電池方面的應用研究也是非常重要的，這種控制系統非常重要，因為我們需要考慮它的循環使用，它的維護等等。在此，如何能夠更好的了解電池的衰減，其中我們所需要用的方法就是EIS，這個方式可以更好的幫助我們了解大容量的鋰電池。（PPT）兩張圖的對比，上面是傳統的常規EIS，下面是針對大容量方形電流EIS的研究，富鋰液變化，結果是不一致的，我們想這種方法是不是更好的。電池控制一般都會有開關，而且這個開關其實會有一些信號，可以幫助我們更好的利用軟件進行相關的電池管理。這樣的系統其實就是給大家一個例子，我們如何進行檢測，這是東芝的CIB，只有東芝愿意和我們進行分享，并不是說只有東芝才能做。
我們首先會進行檢查，如果一個電池是比較長的，我們可以得到不同的電池表現。我們想要比較好的電池檢測中心，這是我們的智能能源系統創新中心，對于我們早稻田大學，我們研究創新方面非常重要的方面，給我們帶來的好處，所以如果我們想一下未來的發展，這種能源密度其實是需要非常看重，我們看一下未來能源密度提升的趨勢圖（PPT），我們最終都會達到500瓦時/公斤的目標。這就是我想和大家分享的，謝謝大家！
提問：我想請問一下Osaka交流，關于硫鋰電池未來商業化的潛力，可以預見的未來3-5年的發展潛力。
Osaka：很多公司其實都在觀望，但是我也不太清楚，因為我們現在這個項目是想要支持這種轉變。把研究結果讓公司進行量產，我并不是說現在做，但是有一些公司正在非常緊密的觀望，日韓公司有很多合資的公司對此都表示非常強烈的興趣。
提問：非常感謝您的介紹，我想了解一下RISING2的項目，我想問一下RISING2項目的目標到底是什么呢？
Osaka：RISING2項目更多的是一種分析的系統。
（根據速記整理，未經嘉賓審閱）
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