仝志明：高能量密度和低成本是未來電池技術發展趨勢
圖為微宏動力系統（湖州）有限公司副總裁仝志明發表演講
1月14日-15日，中國電動汽車百人會論壇（2017）在北京釣魚臺國賓館召開。微宏動力系統（湖州）有限公司副總裁仝志明在會上發表演講。
以下為演講內容：
感謝百人會為我們提供平臺。今天我想借這個機會介紹一下微宏在動力電池領域的一些理解和認識。在電動汽車市場上提到微宏，很多時候會把微宏跟快充劃等號，2010年，微宏是第一個在市場上提出來這個概念——10分鐘快充、循環壽命2萬次。當然一開始的時候同業的很多公交公司、客車等客戶太相信這樣的理念，經過這么年的發展，大概7年過去了，現在快充運營的方式已經成為公交公司普遍接受的一個技術路線了。從2011年微宏的第一代快充電池碳酸鋰在重慶投入運行，到現在已經6年時間了，6年時間車輛每天差不多跑200公里，每天快充大概5、6次，這么跑下來，6年下來電池衰減不到7%，所以很好的驗證了我們講到鈦酸鋰這個技術的長壽命，還有快充的特性。
到現在，微宏的電池在市場上已經配裝了超過了15000臺公交車，其中超過1000臺是在歐洲，所以取得了很好的進展。因為前不久我在網上也看到一個信息，提到微宏鈦酸鋰電池是從別人那兒買的，它自己不過是組裝而已，在這里，借這個機會稍稍做一下澄清，我們第一天開始到現在配裝的15000多臺車上的每一片電池都是微宏自己生產的，所有的技術都是微宏自己的開發。
微宏做的遠遠不止于此，今天我們在快充技術上已經走到了第三代，第三代技術比當年的鈦酸鋰能量密度提高了1倍，為我們這個技術也開拓了一個更廣闊的應用市場。
為什么我們在2011年、2010年的時候在市場上拼命的去講快充這個概念呢？其實也是基于市場的需求，在這里我舉三個典型的例子。
第一，是公交車?，F在在公交車上比較典型的解決方案是什么呢？只裝備了100多度電的電池，每次充電運營幾十公里或者100公里的公交車很普遍，會花10~20分鐘時間充一次電，全天實現200—300公里點對點的運行，這是公交運行的特點。這對于基礎設施的需求很大，公交車現在典型的充電是600V~700V，充電電流是兩把充電槍、500安培電流，大概300千瓦，我們在北京、華東、華南很多城市都可以看到這樣的系統在運行。
其次是經濟性，公交車的典型壽命是60萬公里，大概8年時間，從這個推斷來看，電池組需要6千次以上的循環壽命，這就是電池的成本，電池剛開始賣多少錢，除以60萬公里，就是每公里的成本。那么，電池折損的成本，是不是有競爭力呢？我們在開發技術或者推出一個產品的時候要評估的是跟原有的技術比是不是有競爭力，經濟性是不是更好。
第二，是出租車。出租車大概配40多度電，充一次電能夠運行200多公里。在一座城市24小時、兩班司機跑四五百公里的情況下，每天充電2次大概三四十分鐘就可以實現全天的運營，這樣的方式下同樣有一個壽命的要求，出租車在壽命期內要跑80萬公里，或許更多，通過這個配置對電池的要求是什么、成本是什么樣的、壽命是什么樣的、能量密度是什么樣的。
所以我們在公交車上基本配置的電池能量密度是不高的，大概是120、150瓦時/公斤，在出租車上這塊電池能量密度大概170左右，這兩個技術我們目前已經產業化了，并且在市場上開始大規模的推廣。
第三，是私家車。所有做電池的公司夢寐以求的市場就是私家車。私家車現在的目標是什么？今天我也在旁邊一個報告廳聽了一些報告，基本說了幾個指標，不一定非常準確。第一，車的配電量要在80千瓦時甚至100千瓦時，續航里程為500公里，還有人提出700公里。第二，期望15分鐘充電行駛400公里，我這里把指標降了一點，我提到電壓用600V的平臺，250安培的單槍充電，充電20分鐘，可以跑300公里，這是客戶的希望。第三，成本。目前市場上提出了比較大的指標，大概意思PACE每度電不超過800元，分到電芯可能不到600元了。
我們看看對于做電池的人來說，這些指標都意味著什么。首先，車上裝80度電，一個小車500公里，要提高能量密度，電芯能量密度在現有基礎上提高1倍，大概達到300瓦時/公斤，甚至更高。其次，是輕量化。就是說車上裝了這么多電池，PACE那部分占的重量盡量少。PACE輕量化技術，在我們這次國家新的補貼政策上有一個非常好的導向作用，就是根據能量密度的不同設立一個杠桿，做的好的就可以拿到更高的補貼系數，以前我做這個電池包，這個箱子要花2000塊錢租，現在可以花4000塊錢做一個輕量化的箱子，這樣多拿4000多塊的補貼還可以省2000塊，這個政策，我認為還是比較巧妙的，可以說幾乎促進了輕量化技術在電池PACE上的應用。因為在整車上的應用，全鋁車身包括碳纖維，實際都面臨著一些成本的壓力，這個政策可能會促進電池公司用更激進的手段來推動輕量化的發展。
關于快充。其實私家車大部分時候并不需要快充。但是私家車在出去跑的時候，如果沒電了，所有人都希望像加油站一樣，幾十分鐘完成一個電池的補充，這是大家希望的趨勢。目前，乘用車上都要盡可能具備快充的能力。剛才我在隔壁的大廳里聽到國家電網的一個領導也講到，現在有一個新的趨勢，是把整車的“三電”平臺全部抬高，因為未來要實現10幾分鐘、20分鐘的快充，這個平臺意味著充電電流會非常大，這個是對于我們整個從業的各位專家來說是一個方向或者是一個信號，我也在這里提議，各位同業的朋友，認真的考慮一下這個大的方向。同時對基礎設施，就是充電站電壓平臺提出了要求，比如說以前我們建的是400V電壓平臺的，現在是不是要提高到700V，這是未來整個生態要考慮的事情。這個情況下對于電池來說，要滿足2C甚至3C以上倍率充電的能力。
關于壽命。我提的40萬公里的指標還是偏保守的，我們希望電池做到和整車等壽命。我們私家車開到10萬、20萬公里的時候，要做到二手車賣掉的時候，如果電池已經不能用了，二手車的價值是沒辦法實現的。所以壽命既取決于用戶的使用成本，也跟我們將來電動車在二手車市場的價值有關系，也跟電池拆下來之后做梯次利用的殘值有關。
關于成本。這個指標我認為是可以實現的。剛才曾總提到真正的大規模之后可以實現的。
我們做電池開發有幾個目標，能量密度達到300，持續充電密度大于2C，循環壽命達到1200次。在所有技術指標之外最重要的一條，大家不要忘記了安全性，因為我們把電池能量密度提的越高，現在鋰離子電池這個體系正極穩定性會變得越來越差，比如現在原材料提得越來越高，鎳越來越不穩定，所以安全性是一個橫在我們面前達到這些技術指標非常大的障礙。業內很多公司提出了不同的解決方案，包括李泓老師提到全固態的技術，微宏在過去這幾年開發了一套新的技術來解決這個問題。全固態技術的理念是講，第一，不要液體的電解液，為什么呢？因為電解液比較容易燃燒，所以微宏要開發一個有機溶劑，不可燃燒的有機溶劑，代替現在的AC、PC這些東西。第二，在固態電池中，真正安全的是無機物，這個無機物耐溫非常高，微宏開發了耐溫的隔膜，300度收縮不超過1%，使用這個材料做的。這兩個技術已經馬上到了產業化的邊緣，預計今年年底會把產品推向市場。
現有的體系跟全固態比距離產業化非常近，因為全固態有很多關于界面電阻、放電倍率、使用溫度方面的問題，剛才李老師也提到，樂觀的估計，2025年有可能產業化，微宏現在這套技術今年底就可以產業化。
總的來說，我們解決了高能量密度正極的穩定性問題，解決了不可燃電解液在充電倍率和電化學窗口，在氧化和還原正負兩極電化學窗口的問題，解決了耐高溫隔膜的內阻、自放電、成本的問題、快充的負極?，F在電池我們能夠做到，在200度下加熱半個小時，OK！熱失控，OK!針刺，OK。所以這個技術，我認為對于把電池能量密度提到300甚至更高是一個非常重要的基礎，或者形象一點講，歐陽老師在其他場合里提到，鋰離子電池在解決熱失控問題的時候，在電池之間加隔熱的材料，實際上微宏這套技術，是把隔熱材料加到了每對極片之間，當然還組合了其他的包括電解液的技術來解決這個安全的問題。
總的來說，這是一場“軍備競賽”，所有的公司都在努力向前，微宏計劃在今年推出230瓦時/公斤不燃燒電池產品，下半年推出300瓦時的產品。目前微宏的產能大概4G瓦時，我們預計到2018年的時候能夠進一步增加到10G瓦時。
客觀來說，應該用一句話來形容“長征路漫漫”，“戰爭”才剛剛開始，我希望跟各位同行進行更多的交流，請大家幫指出來我們認知上的偏差，以及幫我們修正前進的方向，希望每一年我們都有新的認知的提高，大家攜手把這個行業做的越來越好。謝謝大家！
（根據發言整理，未經本人審核。）
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