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2021年9月15-17日，“第三屆世界新能源汽車大會(huì)”（WNEVC 2021）在海南國(guó)際會(huì)展中心盛大召開(kāi)，由中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、海南省人民政府、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、國(guó)家能源局共同主辦。本次大會(huì)以“全面推進(jìn)市場(chǎng)化、加速跨產(chǎn)業(yè)融合，攜手實(shí)現(xiàn)碳中和”為主題，邀請(qǐng)全球各國(guó)政產(chǎn)學(xué)研各界代表展開(kāi)研討。

在9月17日上午舉辦的主題峰會(huì)“動(dòng)力電池關(guān)鍵技術(shù)及綠色高效產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建”上，中航鋰電科技有限公司乘用車事業(yè)總經(jīng)理謝秋發(fā)表精彩演講。

謝秋對(duì)新格局下動(dòng)力電池動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了分享，重點(diǎn)介紹了動(dòng)力電池生命周期綠色生態(tài)技術(shù)，并對(duì)下一代技術(shù)進(jìn)行了展望。謝秋認(rèn)為，應(yīng)該科學(xué)定量動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈全生命周期發(fā)展計(jì)劃，通過(guò)高能量密度、長(zhǎng)壽命、低內(nèi)阻、高效率制造技術(shù)的發(fā)展，可有效降低碳排放、降低資源消耗。

以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄：

大家上午好！非常感謝大會(huì)的邀請(qǐng)，讓我們有機(jī)會(huì)來(lái)分享中航鋰電關(guān)于這個(gè)新格局條件下動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展的一些思考。

今年新能源市場(chǎng)的發(fā)展已經(jīng)遠(yuǎn)超了原來(lái)市場(chǎng)的預(yù)期，1-8月份滲透率已經(jīng)超過(guò)了10%，8月份單月滲透更是已經(jīng)到了17%，基本上已經(jīng)接近了咱們國(guó)家原來(lái)2025年20%滲透率的規(guī)劃，按照當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)我們預(yù)測(cè)，今年新能源汽車的銷量有可能超過(guò)250萬(wàn)輛，到明年大家都預(yù)測(cè)到400萬(wàn)輛，到2025年有望挑戰(zhàn)800萬(wàn)輛，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了原來(lái)國(guó)家的規(guī)劃。但是新能源的極速發(fā)展對(duì)于我環(huán)境和資源負(fù)荷的影響也對(duì)我們提出了非常大的挑戰(zhàn)，一個(gè)是雙碳，剛才董揚(yáng)也說(shuō)了，雙碳可能不只是一個(gè)對(duì)環(huán)境的影響，其實(shí)對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響，減碳就意味著給產(chǎn)業(yè)鏈降本，如果說(shuō)2030年要達(dá)峰，我們現(xiàn)在就要建立相關(guān)的數(shù)據(jù)模型了，就要在這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈全生命周期進(jìn)行科學(xué)定量，在動(dòng)力電池的制造環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、使用環(huán)節(jié)以及回收環(huán)節(jié)都要制定科學(xué)定量的計(jì)劃，不然2030年就是一個(gè)口號(hào)，當(dāng)然這也是整個(gè)行業(yè)亟待去做的事情。

然后就是資源的消耗，大家看到碳酸鋰市場(chǎng)非常瘋狂，去年不到4萬(wàn)/噸的成交價(jià)現(xiàn)在已經(jīng)有超過(guò)20萬(wàn)的了，增長(zhǎng)了接近500%，這對(duì)資源消耗是一個(gè)挑戰(zhàn)，對(duì)整個(gè)行業(yè)其實(shí)也是非常大的傷害，尤其是對(duì)于我們自主品牌的影響會(huì)很大，因?yàn)楝F(xiàn)在自主品牌整體品牌議價(jià)能力還不強(qiáng)，對(duì)于整個(gè)成本的消耗能力比較弱，我覺(jué)得可能對(duì)于新勢(shì)力或者說(shuō)國(guó)際OEM有品牌議價(jià)能力的廠商，對(duì)他們來(lái)說(shuō)反而從某種程度上是一種利好。所以我們現(xiàn)在要提一個(gè)概念，就是全生命周期。我們叫“LCA”，就是要在全生命周期建立我們相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，包括對(duì)于環(huán)境、資源的影響，我們通過(guò)定量的數(shù)據(jù)模型去優(yōu)化我們的設(shè)計(jì)，去提前測(cè)定好相關(guān)環(huán)節(jié)。

這是我們這些年來(lái)對(duì)于減碳、降低資源消耗相關(guān)的一些思考。

一個(gè)是高能量密度，能我覺(jué)得可以從三個(gè)方面來(lái)降低對(duì)資源的消耗和減排。

最直觀的就是減少整車能耗，重量降低。其次就是提升電池的生產(chǎn)效率。舉個(gè)例子，以相同的生產(chǎn)節(jié)拍來(lái)講，比如說(shuō)生產(chǎn)鐵鋰一條產(chǎn)線是2GWHh，生產(chǎn)當(dāng)前三元的5系、6系可能達(dá)到3GWh，對(duì)于未來(lái)高能量密度，比如說(shuō)高鎳9系加硅，可能單條產(chǎn)線就能夠達(dá)到4GWh，在沒(méi)有追加投資、沒(méi)有新的成本注入以及沒(méi)有新碳排放的前提下，我們的生產(chǎn)效率將來(lái)有可能翻番，這是提高能量密度，降低能耗的原理。第三個(gè)就是降低對(duì)于上游資源的消耗，現(xiàn)在5系、6系大概1GWh的產(chǎn)能會(huì)消耗1000噸左右的碳酸鋰，將來(lái)隨著能量密度的提升，將來(lái)1GWh可能做得800噸以下，這樣對(duì)鋰的消耗就可以降低20%，這是非常可觀的，這是提升能量密度的意義，現(xiàn)在這個(gè)點(diǎn)就是材料本身的技術(shù)進(jìn)步，高能量密度的材料、高壓實(shí)的材料，還有這些結(jié)構(gòu)件的進(jìn)步。一會(huì)我們也會(huì)發(fā)布一個(gè)新的產(chǎn)品，就是通過(guò)這些結(jié)構(gòu)件的優(yōu)化，剛才瑞浦的同仁也講了，原來(lái)的殼體是0.4、0.5mm，我們下一代殼體的壁厚可以做到0.1、0.2mm，包含超薄集流體的應(yīng)用，原來(lái)是6um，今年量產(chǎn)的是4.5um。

通過(guò)這些結(jié)構(gòu)技術(shù)的進(jìn)步，以及電池設(shè)計(jì)的優(yōu)化，比如說(shuō)大家因?yàn)樯a(chǎn)效率都在走卷繞，現(xiàn)在我們整個(gè)疊片設(shè)備也在不斷地進(jìn)步，現(xiàn)在疊片的速度也基本上接近卷繞了，下一代可能會(huì)超過(guò)卷繞，通過(guò)疊片可以獲得更高的壓實(shí)密度、更高的面密度和空間利用率，在系統(tǒng)層級(jí)去提升能量密度，去減排降耗。

第二方面是長(zhǎng)壽命技術(shù)，其實(shí)我們現(xiàn)在這個(gè)電池的壽命冗余太高了，就是我們?cè)瓉?lái)18年做這個(gè)運(yùn)營(yíng)車市場(chǎng)，就是壽命大概50萬(wàn)公里，我們也在市場(chǎng)上實(shí)際跟這個(gè)車廠合作關(guān)系都非常好，監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)還定期到10萬(wàn)公里抽回來(lái)車去評(píng)測(cè)，現(xiàn)在壽命確確實(shí)實(shí)能夠做到50萬(wàn)公里以上，但是對(duì)于私家車來(lái)講就是一個(gè)嚴(yán)重的浪費(fèi)，私家車生命周期大概率到10萬(wàn)公里就不錯(cuò)了，意味著我們有40萬(wàn)公里的壽命是浪費(fèi)的，只是發(fā)揮了它的壽命的20%作用，大家一直在講梯級(jí)利用，那就意味著你要回收、拆解、評(píng)價(jià)再重組，其實(shí)有新成本的注入也有新的碳排，因?yàn)橹灰阌行碌脑俳M裝的過(guò)程就要加入新的碳排。

所以我們的理念是什么呢？我們認(rèn)為電池應(yīng)該在它的服役周期內(nèi)、在車上把它的價(jià)值發(fā)揮完，這樣價(jià)值才最大。昨天大會(huì)上也有嘉賓（國(guó)網(wǎng)董事長(zhǎng)）也講了，跟我們的理念是相符合的，就是大力呼吁V2G技術(shù)。去年國(guó)家的裝機(jī)功率能量大概在22億千瓦左右，實(shí)際使用去年平均功率容量是在大概10億千瓦左右，也就是說(shuō)發(fā)一天的電大概是200億度電，當(dāng)我們新能源汽車的保有量達(dá)到1億輛的時(shí)候，大家想想這個(gè)數(shù)字有多么的恐怖：一臺(tái)車貢獻(xiàn)10千瓦的功率就是有10億千瓦，基本上就夠全國(guó)用了。從電量上來(lái)講，如果單車帶電量是40度電的話，那就是40億度電，這對(duì)于調(diào)節(jié)電網(wǎng)的負(fù)荷，作用也是非常大的，也可以減少電網(wǎng)相關(guān)擴(kuò)容投資。我們認(rèn)為V2G的技術(shù)將來(lái)可能會(huì)成為一個(gè)大的趨勢(shì)，所以對(duì)于電池的壽命我們覺(jué)得也是要繼續(xù)去提升來(lái)節(jié)能減排的。

它這個(gè)里面要突破的技術(shù)是什么呢？一個(gè)是現(xiàn)在的負(fù)極石墨和電解液，現(xiàn)在大家做的這些原位補(bǔ)鋰也可以大幅提升電池壽命和電解液相關(guān)添加劑的優(yōu)化，以及全生命周期內(nèi)策略動(dòng)態(tài)的調(diào)整，通過(guò)這個(gè)OTA，從它的這個(gè)BOL到MOL、EOL到停止服務(wù)EOS，要有一個(gè)全生命周期的策略制定。

第三個(gè)技術(shù)是低內(nèi)阻的技術(shù)，最直觀的是減少化學(xué)能和電能之間的轉(zhuǎn)換效率，提升轉(zhuǎn)換效率去降低能耗。大家原來(lái)一直里程焦慮，現(xiàn)在5百、6百、8百、1千公里，是來(lái)自于里程焦慮，如果我們有足夠快的充電速度和足夠多的充電設(shè)施，比如說(shuō)通過(guò)5分鐘、10分鐘，我們下一代技術(shù)就是10分鐘大概充80%，如果大家有足夠多的充電樁和足夠快的充電速度可能就沒(méi)有里程焦慮，這樣就可以降低單車的帶電量，如果里程焦慮得到了充分釋放，我覺(jué)得可以有效降低單車的裝機(jī)量，有效的降低對(duì)于資源的需求，降低碳排放。

這個(gè)里頭就是講到了我們的這個(gè)措施，一個(gè)是我們現(xiàn)在高動(dòng)力學(xué)的這種正負(fù)極，還有我們的這種結(jié)構(gòu)，后續(xù)我們走的都是疊片式的路線，在降低內(nèi)阻方面有很大的幫助。

第四個(gè)方面就是高效率的制造技術(shù)，一個(gè)是降低資源使用，一個(gè)是正極材料降低鋰的消耗，如何優(yōu)化材料設(shè)計(jì)，還有就是降低原材料生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的能耗，比如說(shuō)現(xiàn)在石墨一噸耗電量大概在2萬(wàn)到3萬(wàn)度之間，如果我們能夠通過(guò)一些結(jié)構(gòu)優(yōu)化把這個(gè)能耗大幅降低，這對(duì)于整個(gè)能耗的降排也是非常有幫助的，還有一個(gè)就是本身材料的改性對(duì)于電池降低制造過(guò)程中的能耗也是非常有幫助的，原來(lái)大家做8系、9系的高鎳，其實(shí)對(duì)于電池的制造環(huán)境要求非常高，因?yàn)椴牧媳緦?duì)于環(huán)境的濕度非常敏感，大家增加除濕的功率增加過(guò)程中的能耗成本。我們認(rèn)為下一代的8系或者9系應(yīng)該是在材料層級(jí)做一些辦法，降低它對(duì)材料的敏感性，讓它像5系、6系一樣去加工生產(chǎn)，去節(jié)能減排。

圍繞當(dāng)前的這四項(xiàng)技術(shù)，其實(shí)我們這些年也是在不斷的做技術(shù)迭代升級(jí)，中航鋰電是07年成立的，當(dāng)時(shí)的鐵鋰能量密度還是在100Wh/Kg的階段，到2014年、2015年，出于能量密度的升級(jí)，我們運(yùn)用了磷酸錳鐵鋰（也是國(guó)內(nèi)率先應(yīng)用的方案），混合三元技術(shù)，當(dāng)時(shí)給東風(fēng)交了大概1千多臺(tái)車，一直到后續(xù)三元技術(shù)不斷成熟進(jìn)度，安全問(wèn)題也得到了解決，三元材料、高電壓、以及下一代300-400Wh/Kg。我們認(rèn)為，在不使用鋰金屬負(fù)極的前提下，通過(guò)系統(tǒng)性的結(jié)構(gòu)優(yōu)化來(lái)提升能量密度，當(dāng)前的體系是能支撐400Wh/Kg的水平，包括剛才講的結(jié)構(gòu)技術(shù)、疊片技術(shù)，我們的下一代產(chǎn)品有望去挑戰(zhàn)400Wh/kg。

另外我們關(guān)于高能量密度350-400Wh/Kg的電池技術(shù)進(jìn)展，我們做了幾個(gè)事。1是超高鎳，主要包括9系材料的開(kāi)發(fā)，在做幾項(xiàng)改善，一個(gè)是降低對(duì)環(huán)境的敏感性，像5系6系加工使用，第2是安全性，當(dāng)然，安全性是個(gè)系統(tǒng)集成，包含我們?cè)诟裟ぁ㈦娊庖焊鱾€(gè)方面的應(yīng)用，這個(gè)是我們高能量密度電池的針刺實(shí)驗(yàn)，可以看出來(lái)，2毫米深度的淺刺實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在看，只是電壓的跌落，不爆炸不起火。

除了剛才提到的高能量密度、長(zhǎng)壽命、低內(nèi)阻以及高效率制造技術(shù)，關(guān)于下一代技術(shù)展望，中航鋰電在超高能量密度、超低成本，以及超低溫適用三個(gè)方面也采用了5項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)做了深入的研究。首先是采用高容量、長(zhǎng)壽命的硫碳復(fù)合正極技術(shù)，結(jié)合長(zhǎng)循環(huán)鋰負(fù)極（通過(guò)界面修飾合金負(fù)極，高效抑制活性來(lái)提升循環(huán)壽命）能夠顯著提升200周以上的循環(huán)壽命，并且關(guān)鍵材料的部分全部由中航鋰電自研，并且已經(jīng)具備公斤級(jí)的批量制備能力；第二點(diǎn)是采用截硫?qū)т噺?fù)合電解質(zhì)隔膜，這個(gè)主要通過(guò)截硫?qū)т嚫裟の郊夹g(shù)到抑制多硫再到催化多硫轉(zhuǎn)化這個(gè)過(guò)程，再結(jié)合超低溫電解液微觀表面來(lái)指導(dǎo)正向設(shè)計(jì)，通過(guò)降低注液系數(shù)，能夠保證在零下60度的低溫下將放電容量提升到50%以上。最后是通過(guò)材料尺度、電極尺度以及電池尺度三個(gè)方面持續(xù)進(jìn)行界面構(gòu)筑及優(yōu)化，在下一代鋰硫電池軟包電池上能夠做到能量密度450，甚至500Wh/Kg以上的水平；當(dāng)然同時(shí)，中航鋰電的高可靠化工程制造能力也能夠有效的將這些技術(shù)轉(zhuǎn)化為商用化的規(guī)模應(yīng)用。

這個(gè)是我們的下一代技術(shù)，面對(duì)T瓦時(shí)時(shí)代的一個(gè)技術(shù)構(gòu)想。當(dāng)前我們一條產(chǎn)線2GWh、3GWh，我們認(rèn)為TWH時(shí)代可能兩三個(gè)GWh已經(jīng)不能夠適應(yīng)TWh的需求了，包含生產(chǎn)效率、資源消耗、碳排放方面，我們認(rèn)為TWh時(shí)代單條產(chǎn)線應(yīng)該在10GHW以上，所以我們從正向角度利用第一性的原理，我們重構(gòu)了電池技術(shù)，我們推出的技術(shù)叫做One-Stop，這是一種技術(shù)構(gòu)想，不僅適用于電芯產(chǎn)品,同樣適用于我們的PACK產(chǎn)品，我們現(xiàn)在在結(jié)構(gòu)技術(shù)上做了封裝形式的創(chuàng)新，我們認(rèn)為它是基于圓柱、軟包和方形之后第四種創(chuàng)新的封裝形式，它在結(jié)構(gòu)重量上大概結(jié)構(gòu)件的重量降低了40%，包含能量密度也有大幅提升，我們做了很多的復(fù)合技術(shù)，包括我們新的殼體成形技術(shù)，包括我們的這種高剪切外絕緣技術(shù)，原來(lái)大家外面還包一層藍(lán)膜，我們現(xiàn)在的想法是通過(guò)簡(jiǎn)化、功能集成化去做大規(guī)模的生產(chǎn)。

包括工藝創(chuàng)新，剛才我們講了超高速的復(fù)合疊片它的速率可以超過(guò)卷繞的速度，為什么我們叫One-Stop？因?yàn)榇蠹抑离娦镜纳a(chǎn)過(guò)程當(dāng)中怕異物，異物的來(lái)源是什么，生產(chǎn)過(guò)程中流水線非常長(zhǎng)，在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程當(dāng)中由于這些機(jī)械的摩擦就會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題，所以我們現(xiàn)在開(kāi)發(fā)的膠原位無(wú)塵裝配技術(shù)，電芯出去之后就是封裝好的產(chǎn)品，還有就是集流體的直接焊接技術(shù)，最終我們的生產(chǎn)效率提高了100%，空間占用率也降低了50%。

我的演講完了，最后想跟大家分享一下我們的短片，我們下一代技術(shù)的一個(gè)短片。我們計(jì)劃是明年6月產(chǎn)品上市，如果有感興趣的產(chǎn)業(yè)伙伴，上游下游歡迎我們線下多交流，謝謝！

（注：本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)演講嘉賓審閱）