中國儲能網(wǎng)訊：由中國科學技術(shù)協(xié)會、北京市人民政府、海南省人民政府、科學技術(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、交通運輸部、國家市場監(jiān)督管理總局、國家能源局聯(lián)合主辦的第四屆世界新能源汽車大會（WNEVC 2022）于8月26-28日在北京、海南兩地以線上、線下相結(jié)合的方式召開。
在8月28日下午舉辦的技術(shù)研討“動力電池關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新”上，寧德時代新能源科技股份有限公司首席科學家吳凱發(fā)表精彩演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場演講實錄：
尊敬的董揚理事長，尊敬的各位嘉賓，大家好。給大家介紹一下，第一新能源的機遇和痛點在哪里；第二在這些方面寧德時代技術(shù)創(chuàng)新做了一點什么工作；第三個說說新能源的機遇和痛點。大家一致認同說到2030年這個行業(yè)的規(guī)模比現(xiàn)在還有數(shù)倍的增長。但無論如何，即使大家這么樂觀，但從技術(shù)角度看，我們新能源的今天還沒這么完美，大家根據(jù)用戶感受的痛點來說，與傳統(tǒng)燃油車比，還有很多痛點今天還未得到很好的解決，包括續(xù)航里程焦慮，購買成本的焦慮，價錢普遍比燃油車貴一點，安全的焦慮，充電時間太長了，冬天比夏天里程掉的快，還有二手車殘值等等，大家普遍反映不放心。
從上面幾個痛點，寧德時代在技術(shù)創(chuàng)新做了一些工作，今天集中給大家做一下匯報。先簡單介紹一下寧德時代。寧德時代經(jīng)過多年的研發(fā)布局，已經(jīng)形成了從材料開發(fā)到產(chǎn)品的設(shè)計，系統(tǒng)的集成，材料的回收利用，再到回收之后二次利用整個研發(fā)的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成。研發(fā)投入一直算比較大，2021年公司的研發(fā)投入應(yīng)該有70幾個億，2022年這個數(shù)字還在繼續(xù)擴大。我們有12000多名優(yōu)秀的研發(fā)工程師，同時還和很多高校有廣闊的產(chǎn)學研合作，在寧德有一個總部的研發(fā)機構(gòu)叫做21C實驗室，我們在其他多地也有一些分支的研究院，像上海的研究院等等，也和眾多大專院校研究所展開廣泛的合作。從成果上也可以看到，到今天我們的專利已授權(quán)、加上正在申請的，應(yīng)該超過12000件。
2013年我們首先把磷酸鐵鋰用到了電動車上，給某品牌出貨。2016年三元用到電動車上，2020年我們首創(chuàng)了C2B技術(shù)，同時還有一個NP1.0技術(shù)，2021年我們公司推出了鈉電池用于電動車上，2022年我們首創(chuàng)了M3P材料，也包括最近一直在和外界發(fā)布的，新結(jié)構(gòu)的麒麟電池包技術(shù)。2023年計劃推出我們的NP2.0版本，同時我們還有新一代的電池，叫做寧德時代。
今天時間有限，我大概就從三點上給大家展開介紹一下寧德時代技術(shù)創(chuàng)新，圍繞著我們乘用車協(xié)同的解決方案。大家知道今天在乘用車上，從電芯的解決上主要有兩類，一個叫磷酸鐵鋰，一個是三元鐵鋰，這兩個特點大家有可能都了解。這塊我們在技術(shù)創(chuàng)新上又做了工作，就是如何把這兩個話題盡快來做一些新的補充，滿足更多的一些需求。講三個點，第一個叫做納米，第二個叫M3P，第三個就是高端的長續(xù)航電池如何做到NP。
短里程的電池包，比方說三五百公里，現(xiàn)在普遍用的是磷酸鐵鋰電池技術(shù)，市場有個大的需求，如何進一步降低成本。碳酸鋰的價格在飛速上漲，昨天我印象中在主會場聽到上汽的陳總談了一個看法，說我們現(xiàn)在的鋰資源本身就不夠這么多，導致成本漲的很快，可能也有炒作的原因，大家做儲能就別用鋰資源了，你們用鈉，用煤，把鋰都集中在動力電池上，是不是就能緩解資源的問題，把成本能下降一點。
我給陳總報告了兩句，我說我們不但在儲能這塊有這個想法，同時我們在動力電池這塊，也考慮用鈉電來取代鋰電，這樣也能進一步緩解這個問題。鈉的一個不足就是能量密度不夠，我們能做到320、330瓦時每升，比鐵鋰還是低一點，鐵鋰能到400瓦時。不管如何，某些車你發(fā)現(xiàn)他的車里空間還是有的，但是成本更重要，在這樣的場合我們認為鈉離子還是不錯的，但是鈉離子簡單說就是低成本的解決方案。
實際上經(jīng)過我們的研發(fā)看到，因為負極鈉用的是硬碳，硬碳比一般的石墨有好的特性，在快速上硬碳是比較好的，比方說我們今年研發(fā)的鈉離子，低溫能量保持度還能達到90%以上，這個像對A0級的車是非常好的辦法，因為這樣的電池包追求低成本，他的系統(tǒng)做的不那么復雜，而鈉像低溫還有因為硬態(tài)導致的快充優(yōu)勢會得到很大提高，所以說在這樣的應(yīng)用場景鈉離子非常好應(yīng)用，我們計劃明年底會把這個產(chǎn)品推向市場。
第二塊是關(guān)于我們M3P的介紹，這個材料我們公司發(fā)布了，剛才謝總提過磷酸錳鐵鋰，這個材料和我們的材料應(yīng)該說基本類似，錳的平臺穩(wěn)定性很差，所以應(yīng)用很難。我們公司經(jīng)過很多計算，包括實驗，把這個在料優(yōu)化了，優(yōu)化完后，今天這個材料的效果可以達到它的熱穩(wěn)定性，或者我們說本身安全和磷酸鐵鋰是一個水平的，它的成本和鐵鋰也在一個水平上，它的能量密度是接近我們的高壓三元的，加在一起，可以想像應(yīng)用前景一定比較好。這種材料能量密度接近三元，我們叫做顏值夠高，以后要靠它的實力去吃飯?？梢钥吹轿覀冄邪l(fā)的材料的功率性比三元比鐵鋰更好。第二個，在低溫的能量保持率上也比三元比鐵鋰更好，我們的材料明年也會推向市場，我們要靠這個實力在某些應(yīng)用場合去碾壓三元和鐵鋰。
最后一個鋰礦，要說重要性，如果一個電池包內(nèi)，比方說有100個電芯，出現(xiàn)一個電芯或者一串電芯有問題，不要像放鞭炮一樣產(chǎn)生熱擴散，這樣外面能看到一些煙，但是他不會看到火，不會對車產(chǎn)生大量火，所以這個很重要。行業(yè)前幾年也經(jīng)過一些深入探討，我們上一次國標強調(diào)升級時，大家也認可這個事，但是多長時間不算問題呢？不超過5分鐘發(fā)熱就行，這是我們上一版的標準，應(yīng)該說在很多場合是夠的，因為5分鐘目標是給大家出現(xiàn)問題了，判斷冒煙了，有報警了，給大家逃亡的時間，應(yīng)該是夠的。
但是在有些應(yīng)用場合這個時間還不足，比方說我們的車晚上在地下車庫回家睡覺了，它這個車出現(xiàn)自燃，五分鐘不著火時間還是遠不夠的，最后車庫可能會著起來，一樣會發(fā)生巨大的風險。我們一直認為，就是把熱插拔的時間放在一線上才是合理的安全指標。我們也和很多終端車廠，甚至包括用戶做過一些訪談，從我們接觸到的來看，終端車廠超過86%，后續(xù)的產(chǎn)品都要求5分鐘擴散，雖然國標要求滿足5分鐘是可接受的，無論如何從安全角度來看，在提下一代動力電池強標升級的時候我們還想做這個題，能不能把五分鐘變成無熱擴散，這是我們的方向。
要說達到NP，不同話題可能不一樣，比如鐵鋰它本身安全性較好，相對來說容易做到，但是你會發(fā)現(xiàn)到高鎳、高硅，高端場景應(yīng)用難度還是不小的。我們公司昨天介紹麒麟電池叫做“無麒麟不高端”，至少高端的里程同時必須有高端的安全，沒有高端的安全就不叫高端，所以我們高端麒麟上解決好NP是必須的。NP我們計劃做四代，第一代叫被動性擴散，第二代是主動隔離，第三代叫煙氣控制，第四代是故障智能。
我們做一代確實看到了剛才謝總說的現(xiàn)象，當防爆閥噴開的時候，電芯是方的，上面有兩個極柱，防爆閥往上噴，但下落是隨機的，隨機可能落在極柱上導致短路。這是我們之前的一代，防爆閥噴上去一落下來導電的物質(zhì)有可能連通高壓，我們判斷謝總的做法，他們留出一個通道出來把它引流，我們現(xiàn)在的做法是底部并沒有，因為底部要留下防爆空間，這個空間已經(jīng)有了，我可以把它二合一，所以把空間留在了底部，底下是一個空間，我們做了一個導流的裝置，噴出來的物質(zhì)按我們指定的路線走到施壓口，這是2.0技術(shù)。這就是我們展示的一個包，這個包把一個電芯，某一個正電芯故意點著了在里面把它短路，熱短路，讓它產(chǎn)生這個問題，你會看到一個電芯把這個氣噴完了，包也結(jié)束了，目前這個產(chǎn)品已經(jīng)通過驗證，明年就會上市，大家可以在市面上見到這種電池包。
剛才說的NP，如果說我們一個電池包中這么多電芯有一個電芯出問題了，如果讓它像邊框一樣產(chǎn)生連鎖反應(yīng)怎么辦？這里介紹一下我們現(xiàn)在已經(jīng)出貨的技術(shù)。一個電芯出問題有很多種情況，有外部的原因，也有電芯內(nèi)部的原因。外部的話增加防護，大家想一下，充電樁有問題了，底部磕碰了，離地間隙這都比較好解決，客戶更關(guān)心電芯里面出問題。電芯里面出問題就是內(nèi)短路，如果一個電芯內(nèi)短路了，你永遠無法保證不出問題。我們想了一個辦法，用的正極鋁箔、負極銅箔，讓鋁箔和銅箔在發(fā)生短路的時候變成保險絲，發(fā)生短路它像保險絲一樣立刻熔斷，而不讓熱量聚集，這已經(jīng)是在市場上有應(yīng)用的技術(shù)了。
僅僅用一個保險絲讓一個電芯不容易出現(xiàn)安全問題，你有百分之百把握嗎？保險絲大家知道偶爾因為短路而不起作用的時候也是會存在，不是百分之百保險。著火有三個要素，要有還原劑，也有氧化劑，還需要點火源，三者都要必備才會著火。鋰電池里面的溶劑主要是碳酸酯類的，和汽油類似，易著火，我把里面電解質(zhì)換掉，不用業(yè)態(tài)的碳酸酯，用全固態(tài)電池是可以更安全的，但可惜由于一些關(guān)鍵技術(shù)問題沒得到好的解決，現(xiàn)在固態(tài)電池還沒法得到好的應(yīng)用。
在這個基礎(chǔ)上有人就提出半固態(tài)，半固態(tài)也可以叫半液態(tài)，打個比喻，汽油車裝滿油了，假如油有泄露，泄露的油的火花可能會著，這是燃燒的必然要素，但是如果油箱只有半箱油，如果汽油漏了有火花會不會著呢？要徹底解決這個問題怎么辦？必須著火三要素要卡掉一個方面。我們公司也做了很多研究工作，固態(tài)電池始終沒有達到量產(chǎn)化，但是我們找另外一個方向，應(yīng)該說大概有一些突破。大家注意，這個是實用詞，比方說黃老師專業(yè)是凝聚態(tài)物理，我這個凝聚態(tài)是形容詞，今天這里時間有限，我們這個產(chǎn)品明年年底能走向市場。
這里說最后一句話，我們且聽下回分解，今天的報告就講到這兒。最后，也預祝本次大會圓滿成功，謝謝大家。
