肖成偉：動力電池上一定規模時 建議國家實施強制性規格尺寸標準
中國電子科技集團公司第十八研究所研究員肖成偉作主題演講
11月16日，“2017’第二屆動力電池應用國際峰會暨第三屆中國電池行業智能制造研討會”在北京啟幕。本屆峰會由中國化學與物理電源行業協會和電池中國網共同主辦，天津力神電池股份有限公司聯合主辦；中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會承辦，無錫先導智能裝備股份有限公司聯合承辦。參加此次峰會人數超600人。
11月16日下午，以“束縛與發展：重新定義整車與電池”為主題的電動汽車市場分論壇，由中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會高級顧問、國家科技成果轉化基金新能源汽車創業投資子基金合伙人兼總裁方建華主持。
中國電子科技集團公司第十八研究所研究員肖成偉做了以“車用動力電池發展現狀及趨勢”的主題演講。實錄如下：
肖成偉：剛才崔秘書長是從數據的角度，分析了中國新能源汽車的發展，加上態勢，實際上我個人感覺，我的PPT有可能跟前面老師講得有些重復的就快速的過一下，中間就穿插一下自己的看法。
剛才崔秘書長講的新能源汽車發展現狀，我從技術角度可以做這樣一個解讀，其實我特別看了，束縛與發展重新定義汽車與電池。從技術角度來看，我覺得從新能源汽車，無論是電池廠還是整車廠都有清醒的認識，尤其國家補貼的政策，包括一些國家規劃的引導下，我覺得無論是整車企業還是電池的企業，剛才說了，對你的產品和技術的發展，要跟國家的規劃和補貼政策做一個有機的結合。我第一個觀點，要看國家的規劃和補貼的政策，第二個也要看沒有國家政策扶持的情況下這樣一個行業怎么去發展，我覺得無論是做電池的還是做整車的，這個必須要去考慮。只有這樣的話才有可能會在國家的政策逐漸取消之后或者補貼政策逐漸取消之后，你才能應對這樣一個市場。所以從這個角度來說，做一個車型的開發，剛才在下邊聊，到底是定義成多少公里比較合適的，剛才陳老師也提了他一個觀點，比如300公里左右，如果考慮到國家補貼的情況下，有可能國家在這個基礎上還會提升，比如做400公里或者500公里，如果這樣做的話，如果沒有補貼的情況下整個車的成本和他的能耗，你怎么樣去考慮，所以就說到跟前邊國家的規劃和補貼的這樣一些政策，甚至他的額度，這個一定要做一個有機的考慮或者統一的考慮，你才會對你開發的產品做出一個很好的選擇，否則的話有可能你會進到一個坑里面去，進到坑里面有可能爬都爬不出來，我就說說自己的一個觀點。
對電池這塊我從兩個方面，一個，電池技術發展的現狀和趨勢，一個是電池市場的趨勢，實際上剛才說的一個背景，無論是國內、國外的對新能源汽車發展，其實大家觀點是一致的，就是純電驅動的戰略轉型，無論是從國家的規劃，還是從企業做路線圖這個角度，都是這樣一個選擇。實際無論是世界上其他的一些國家制定燃油車退出市場的路線圖，其實從這個角度來看的話，并不是說燃油車不去使用，而是在燃油車的基礎上做了技術的提升，就是說我們要對他做電動化，無論是混合動力還是插電的、混電動的，其實燃油車是在的，只是他隨著技術的提升，他的比例是在下降的，并不是說這個燃油車給你這個路線圖制定完了之后，到那個時候燃油車沒有了，并不是這樣的觀點。
電池里面，關心的技術參數就很多了，像能量密度，無論是體系能量密度，還是重量能量密度，包括功率密度，也包括體系和重量，包括安全性、循環壽命、成本等等這些，從技術發展的趨勢來看或者技術發展的現狀來看，現在鋰離子目前是最佳的技術和產品的選擇，對鋰離子電池來說，我個人的觀點有可能會存在10~15年甚至還要長的時間，像新的一類電池很快速的做替代，不會出現這種情況。所以這種情況下，從主要的汽車發達國家來看，動力電池從國家層面就做了很大的規劃，也給了很大的資金支持，他支持的角度就是從產業鏈的角度來支持動力電池的技術和產業的發展，他會涉及到關鍵的原材料、電池、系統集成、梯級利用，包括標準體系等等，這些都會去設計。所以從這個角度的話，也是在不斷的推動動力電池技術的提升和產業的這樣一些技術的進步，而中國這一塊前面講了，其實中國最主要四個國家級的規劃和涉及到動力電池，一個是新能源汽車國家規劃，一個是十三五科技部總牽頭各個部委參加的新能源汽車重點研發專項，這是每一年發布一個指南，今天是發布最后一批指南，在里邊動力電池作為一個很關鍵的一塊研究內容，給予了大力的支持。還有一個就是中國制造2025，在中國制造2025出來一個叫中國動力電池技術路線圖，這個在里邊也規定了電池相應的大家努力要達成的目標。再有一個，汽車產業中長期發展規劃，其實這個跟中國制造2025，包括動力電池技術路線圖，其實這幾個是有所關聯的。在這里面其實電池就是分了三個層次，有300、400、500，就是說2020年要做到產業化鋰離子電池300瓦時/公斤，新體系電池做到500瓦時/公斤以上，就是這樣的內容、指標或者目標。
從技術發展的這樣一個趨勢來看，實際上跟前面說的是一致的，還是根據國家整個的戰略發展導向是密切相關的，就是以純電驅動作用主要的應用領域，輔之于混合的領域，以純電驅動作為主要領域，對電池密度要求越來越高，包括安全、保證循環，當然我們希望成本，這個角度提的越高越好。現在我們看到，單體的能量密度有的提到300瓦時/公斤，系統提到260瓦時每公斤等等，還是跟整個國家的戰略發展的導向是密切相關的，就是向長續航里程的純電動車的方向在做一些規劃或者做一些目標的設計，當然新體系的電池在里邊也進行了一些支持。
在中國制造2025動力電池技術路線圖里邊分兩類，一類是純電動車用的能量性的，一類是插電式混合動力用的能量動力堅固性的。這里邊涉及到剛剛提到的產業化的、新型的鋰離子電池，關注的還是2020年實現產業化。這里提的，我一直講一個目標，不是一個指標，什么叫目標呢？需要大家努努力，蹦蹦高、翹翹腳，希望夠得著。跟科技部發來的指南那個是指標，那個必須要達成的，這兩個是這樣的區別。這里面2020年，我個人認為難度還是非常大的，因為單體要做到350，系統要做到260，這個難度我個人認為還是非常大的，要考慮到安全性、成本、壽命等等。但是對插電的這個我認為相對來說難度會小一些，在2020年的時候我覺得基本上能夠達到的，包括今年科技部發布的指南，電池的這一部分，他對大巴車用的，這些指標應該基本上能夠達到，他可以要求系統要做到170瓦時/公斤，要做到4倍率的充電，這個基本上是可以達到的。
在這個基礎上無論是國家的這樣一些規劃，還是補貼，在這樣一些引導或者支持下，中國整個動力電池現在產業化的水平是什么樣的呢？對磷酸鐵鋰來說，現在他的能量密度基本上是做到150瓦時/公斤左右。上午的時候部長也提了，但是要看路線圖發布之后對整個產業引導的結果，他在里邊提供了一些數據，磷酸鐵鋰做到了160瓦時/公斤，相當于一些小批量的或者研發的新產品，并不是大規模應用的，大規模應用基本上在150瓦時/公斤。三元材料能量密度基本上做到了160—220瓦時/公斤，有人說230瓦時/公斤，這都是批量應用的，部長提的260的也是屬于研發的或者小規模應用的產品，并不是大規模應用的產品，這是國內的情況。
國外的最主要針對乘用車，因為國內的是針對乘用車和商用車兩個市場，國外針對乘用車，所以他選擇的材料體系基本上是三元材料，負極基本上都是石墨類的，國外的小電池的就是以特斯拉為代表應用的18650，現在有的做21700的，高的做到200瓦時/公斤。大容量基本上做在110—180Wh/kg，110Wh/kg是用在插電的，后面會有幾個公司的產品稍微跟大家用介紹一下。
這個情況下各個公司都做了自己產品發展的規劃，這是國內像力神、CATL、萬向，其實最主要還是向著高比能的產品在做這樣的規劃，當然也會涵蓋48V功率型的電池，當然他還會根據市場的一些需求做這樣一些產品的調整，但是總的發展的方向，向著高比能的方向發展，韓國的包括澳際化學（音）、SK、三星、SDI這些，其實他發展的方向最主要是針對純電動的乘用車方向，也是向著高比能的方向發展。對于日產來看，他已經做到三代，最主要是針對聆風的這款車去做這樣的配套的。
而豐田這個最主要是針對混合動力的普銳斯，純混合動力的，他開發的是一款高功率的電池，但是他從整個安全性這個角度做了這樣一個改進，也就是說為了提升電池的安全性，把他的熱隔離層從負極的角度給他放到了隔膜上，作這樣一個調整。
把國內外的這樣一些主要公司的產品做這樣一個對比的話，從三元材料這個角度來看，高比能電池角度來看，單體電池基本上處于同樣一個水平，而四大材料正極、負極、隔膜、電解液實現了國產化，生產線這個角度，現在一些大的公司他的生產線基本上做到了全自動化，包括ERP、包括MES系統，而在安全性這塊，無論單體、模塊系統都通過了國家標準的測試。系統集成的角度來說，跟國外現在還有一些差距，還需要做一個比較大的技術提升。
從電池發展的角度或者這個趨勢來看，正極三大類，負極也是三大類，碳材料、金屬氧化物，合金類的，把前面國外和國內的一些企業產品的路線，或者現在在市場上已經供應的一些產品，他的材料體系做這樣一個統計的話，大家可以看一下，目前在綠色這一欄上面已經實現了產業化，像磷酸鐵鋰，無論國內的乘用車、商用車里面都實現了大規模的應用，高鎳的材料像811，已經在國內的18650的小電池里面實現了規模化的應用，而523的或者333型的這些，無論是在小電池里邊還是大電池里邊，無論我們圓柱的、方形的、軟包的都在里面實現了規模化的應用，我們有可能做成一些快充型的、一些慢充型的或者用在微型車里邊、用在A級車里邊或者大巴車里邊，他在里邊都有應用，當然在工信部出臺了三元材料，在大巴車里面應用的還比較少，我想后邊會隨著一些政策的調整，會逐漸的在里邊增加他的應用。
現在大家正在開發和要做產業化，大家力度最大的就是綠色的這一欄，就是說正極材料我們用高鎳的，高鎳的材料，無論NCA的還是其他的，無論做材料的企業、做電池的企業現在關注在一個重點和一個熱點。
負極材料這塊，硅碳和石墨這塊，是現在關注的熱點和重點，而在隔膜這塊，做薄性化的PE的膜現在是一個熱點，包括隨著補貼政策的調整，我想無論是我們在磷酸鐵鋰還是在其他類的三元，像523、333里邊，他用的這種隔膜也會用到PE的，薄性化的PE，我們在PE膜上面會改性，我們可以加有機涂層、無機涂層，來提高循環壽命。還有這個基本上還六氟磷酸鋰，這些材料結合我們會做大300瓦時/公斤的電池，這個在2020年的時候有可能在車上做幾千輛車，3千輛或者5千輛規模化的應用。同時我們在400瓦時/公斤的電池，我們會正極采用富鋰的層狀的，就是富鋰錳基的，我們有可能做到400瓦時/公斤的產品原形技術的開發，我們也可以做一些技術的驗證。
從長遠來看一些新的，比如大家提的400或者500新體系的，有個人認為有可能2030年的時候會實現，鋰硫或者鋰空氣短時間之內是看不到希望的，但是固態電池尤其是半固態電池2020年左右我個人認為可以做到小批量的或者一定規模的應用，他的能量密度有可能330到350瓦時/公斤的水平，這樣一些標準的內容，涉及到上公告的基本上羅列在這里面，一到七項必須要去完成的，第七項是應用在大巴車里的動力電池的要求，前面六項都是大巴車和其他車是一樣的要求，同時電池尺寸、編碼規則都發布了，現在電池的強標要求正在制定過程當中，我想在座各位要給予比較大的重視，最主要還是從單體和系統的角度對電池的安全性提出一些要求。當然鋰離子電池設計規范，無論改建、擴建、新建的，一定要滿足要求，里邊有一部分條款是強制性的，建議在座的各位給予比較大的關注。
最后說說市場的趨勢。最主要是針對儲能和電動汽車這樣一個市場，我們電動自行車、電膜市場也是關注的，方形、圓柱、軟包的都會在里面做相應的應用。
從市場份額來說，中國這十多年來有一個快速的發展，技術角度我想大家也是有目共睹，這里邊技術進展的非常快，市場份額處于全球第一位的，當然電池的數量現在也是非常多，產能現在也是非常大，超過1千億瓦時，企業的數量應該是超過250家，形成了比較完善的這樣一個產業鏈，材料、電池、系統集成、裝備、回收、標準體系測試評價，現在做的都比較好，無論從技術角度，還是產業化的角度。
2015年的時候裝車是160多億，2016年是280多億，今年我個人估計應該在330億左右，對應的車我估計在60萬輛左右的規模，而從壽命的角度來說，最主要是跟補貼相關的，乘用車是8年12萬公里，商用車是5年20萬公里，價格變化的趨勢，從總體來看，必須得處于一個比較快速下降的趨勢，才能夠達到整車廠這樣一個要求，尤其是考慮到沒有補貼，或者說補貼大幅降低的情況下，對他來說我覺得明年系統1.2元是一大關，我想無論是對我們的電池廠還是對的材料廠，我覺得這個壓力還是非常大的，實際上還是從整車廠把這個壓力轉嫁過來。
最后說說技術層面面臨的一些問題。第一個，以安全為核心，我們在能量密度、功率密度、安全、循環性、成本之間尋求這樣一個平衡點，來達到最后在2020年沒有補貼的情況下，我們行業能夠比較健康、比較穩定的發展，我們要通過這樣一些自動化生產的裝備，加上我們的MES系統的管理，提高產品的一致性，同時我們來提升動力電池系統的設計開發和產業化的水平。我們企業根據自己的優勢，在圓柱、方形、軟包里做這樣的選擇。在標準體系這塊，尤其安全、性能、規格尺寸和編碼，國家一定時候有一些標準做強制性的實施，比如像規格尺寸，我個人還是建議在一定規模的情況下要給他做一個采納，做一個實施。
我們怎么去看待新型鋰離子電池的發展，是不是會對前邊提的材料體系會形成一個沖擊，會形成這樣一個替代，這個需要大家做一個比較深入的探討。產業層面是我們一定要做好整個行業的管理，因為產能很大，但是優質的產能不足，我們怎么去通過一些行業的管理來提升企業健康發展的一個水平或者這樣一個能力，尤其在優質產品產能方面做一個比較大的提升。再有一個，我們如何來協調整個產業鏈的發展，我想只有這樣協調起來之后或者協同起來之后，才能夠促進行業比較健康的發展。
（根據發言整理，未經本人審核）
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