2017年3月1日由
電池聯盟、中國電子節能技術協會
電池專業委員會主辦,中國電器工業協會、中國高科技產業化研究會、中國電子節能技術協會、北京理工大學支持,佛山市金銀河智能裝備股份有限公司協辦的大型公益“綠色能源·智能制造”暨動力鋰電池技術進展與智能裝備升級應用論壇上,華東理工大學機械與動力工程學院王武生教授發表了《動力電池壽命及安全對新能源汽車發展的重要性及技術方案》的精彩演講,以下是根據速記整理的文字,未經本人審核,僅供參考。
大家可能都不知道,因為我從來沒有參與過國內任何有關電池的會議,今天是第一次。
我是一個做技術的,跟大家的區別在于 我沒有什么實體,也沒有什么生產手段,也沒有什么生產設備,我唯一的就是有思想,我的創新思想。
題目是:壽命和安全,但是沒法變成一個文件,分兩個文件講。我們要把這個東西做好,我們必須面對三個問題。首先就是壽命。
壽命非常非常重要。剛才張謙講的觀點我也很同意。目前電池的壽命我們都知道,大概三年多一點,董明珠為什么要做電動汽車?一個重要的原因就是我買了特斯拉的車過了三年就不行了。如果我們三年更換電池的話,老百姓現在不知道只能用三年,塌毀認為被我們欺騙了。也就是說有一個巨大的消費陷阱等這他,他們不知道。我們做過調查,如果他知道三年會更換電池的話,沒有人會買。就像張總說的 ,你用三年以后每年節省的三四千油錢然后要買一個新的電池費用。比如上海、北京、深圳由于牌照限制被動去買,但是其他地方幾乎不可能去買,因為要消費者從口中拿出真金白銀為環保埋單,目前還做不到。對于我們來說,現在進入大規模消費的過程中,為我們明天的發展挖出一個巨大的坑,這個坑一旦出問題,整個行業就滅頂之災。
怎么辦呢?我們要回答一個問題,電池的壽命到底有多長,我的結論是十年以上。有人說你憑什么說十年以上?依據何來?兩個依據。去年我參加美國汽車工程協會的會議,他說我們在密歇根州發現一個純電動皮卡用了11年還在用。他們就調查,至少告訴我們一個事實,
電動車至少可以用到十一年以上。好比人的壽命,有的人活80,有的活70,有的活20,但是最長記錄是活了147年。如果你有一個筆記本,我有一個電腦用了12年電池還可以用,但是它的時間從原來的4個小時變成了20分鐘,也就是說它的儲電量大幅度減少,這個減少并不能說明它的壽命不能達到十年。為什么?道理很簡單,一個車間有一百個工人在生產,原來每天每個小時可以生產一百件,現在只能做五件。誰在做?現在原來那些工人在做,只是說95個工人沒干活了。為什么他們沒干活?從化學角度來說,哪怕你一分鐘、一秒鐘還在放電和存電,證明這個電化學反應還在進行。我相信這個道理大家都明白。為什么一個封閉的電池有的還在進行,有的不能進行呢?這就是核心技術,我們的技術優勢,就是我能夠把你的壽命進行提升,從三年到十年。但是你是需要增加千分之一的成本,也不需要對生產工藝做任何改進,只在其中增加兩個環節就可以做到。憑什么做到這一點?原來4個小時變成20分鐘的三年3個小時40分鐘也能夠工作或者大部分工作,讓它不要離崗。這是我做的一個工作。我一直不做電池研究,我做的是電池回收工作,在回收過程中發現一個現象,有的電池特別好回收,有的特別難回收。我突然來了一個靈感,從這個角度來說它不好回收,那么換一個角度是不是說明壽命長了呢?一個房子特別難拆掉,說明它的壽命更長,從哪里找到這個秘密,這就是我勞動的成果。我不像比亞迪去做什么磷酸亞鐵,我就是把你的電池進行改進就可以做到把它的壽命延長。
我們看一個圖,一個簡單的技術原理圖。當你用到一定的時候就會脫粉。一個極板是疊加的,這邊脫20%,那邊脫20%,就相當于脫40%,智能檢測就是看它是否脫粉,是否均勻。脫粉從外觀上來表達是什么?就是鼓包。當一個電池在鼓包的時候,脫粉的外觀像手機電池鼓包、脫粉,就會產生爆炸的危險。為什么中間會鼓?因為粉沒地方去,手機電池周圍是一個框架結構,它只能往中間走,這是手機。汽車有點不一樣,汽車是往下走的,手機是永遠不會朝一個方向放著。所以我們做的工作就是對它叫做改性,改性以后就能不脫粉,就能延長壽命。我們做的工作和現在大家做的都不一樣,我認為現在的電池哪怕就是用了最古老的、最早期的材料,就可以做到十年,因為事實擺在這里。比亞迪能成功嗎?也不能成功,比亞迪三年后的大規模更換就會帶來巨大陷阱。比亞迪說我能夠用五千次,那么我們就按五千次來算,五千次一次200公里,這是最低要求,就是100萬公里,能做到嗎?汽車不需要么長時間,一個普通家用車能油十幾萬公里就相當不錯。一百萬公里為什么做不到呢?就像我們講一個長壽命,你要活到一百歲需要兩個條件,第一要有好的基因,比如像狗再怎么寵它、吃好吃的、再訓練也活不到一百歲,因為它的基因決定了。你是不是有好的基因就能夠活一百歲?不能,因為還要有健康的生活環境。就像烏龜可以活一百歲、一千年,可以活得到嗎?不可能,因為三四年就把它吃了。比亞迪可以達到5000千,孟總說可以達到1.5萬次,但是這個前提是脫粉,如果脫粉就沒有意義了。
我再講一講安全。我們講石墨烯,都絕對特別高大上,實際上它的應用就是一個不敢較,兩個小伙子就因為這個發明獲得了諾貝爾獎,就是一個不敢較*。我做的工作就是把你們的壽命延長。
我們再講講安全。G20會議上公安部公布了一個信息,深圳發生了很多電動車爆炸事件,當然是電動自行車而已,自行車的重量也只有鋰電汽車的百分之一左右。大家想想,一個汽車的爆炸是多么大的問題,一個自行車電池毀掉了6層樓,這是做的現場實驗,我們想一想汽車。
為什么會爆炸?這個原理大家都知道,我不談原理,也不談現象。我們說它為什么會長枝晶,就是它表面不光滑。我把電解同的技術運用到鋰電里面就發現這樣一個秘密。還是這一張圖,原理一樣,當我們用到一定的程度以后,這個粉會脫掉,脫掉以后就會磨損。第二種原因,當你它把在磨的過程中也來固化以后,涂漿以后表面是無定形態,它表面是很光滑的,但是磨損的過程中揮發表面就會破壞,不再是光滑的表面,這個時候就會粗糙化。粗糙化的結果就會長枝晶。表面粗糙以后,表面的電流就不是一個均勻的電流,電流強度非常高,表面所沉積的就不是均勻的。就像我們出去喝茶,如果我們說10分鐘到位,每個人都會回到自己的位置上,如果10秒鐘可能大家就會跑步,那么大家就會搶座位,這是不規則的。不均勻就會刺穿這個隔膜。我有一款銅板被一個學生劃破了,那個銅板很貴,我舍不得扔掉,結果9個小時它就長出來牙簽那么長刺穿了,所以長進非常厲害。當然這是一個用了好幾年以后出現的現象。但是這個不是三星的問題,它是因為生產工藝上缺少一個環節,我看了金銀河的工藝,也到很多小廠看過,所有電池廠家生產都缺乏一個環節,這個環節的缺少必然會引起邊緣長枝晶,只要做一個簡單改進就可以解決這個問題。當然還有隨機性,當你很認真地做這個電池,我想把這個材料做得非常好,做得很厚,這個問題就暴露特別嚴重,如果我就是一個水貨,它反而不會出現這個問題。我也是做了很多的電解實驗以后才發現這個秘密,這是三星的原因。當時我們在講這個事情的時候,三星公告結論的半年之前我就已經發現這個秘密一切,已經申請了,給三星老總發了右鍵,他也回復了,當然只是禮節性的回復我,這個也可以理解。包括諾基亞,我之前沒用過,我告訴你諾基亞就是最大的電池手機生產商,為什么沒有?就跟電池一樣,當時他認為我有幾千個工程師,我還要你的外行技術嗎?恰恰這個外行技術很重要。三星也在走同樣的故事,歷史正在重演。三星一發文,采訪上所說的原因跟我說的一樣,但是一個三星電池我都沒拆,我就知道為什么會爆。為什么會這樣?生產工藝按照我們的公示改進一下,只是千分之一的成本就OK了。如果你不做這個問題就會存在,當然不會馬上出現,可是這里有一個統計概念。我們說百萬分之一非常低,如果是特斯拉就變成了千分之七,賣一百萬臺車的話,就等于有170臺車出現故障,這是非常大的一個量。我們的技術沒有什么好創新,我就是找到創物質,我是找到創物質在哪里的那個人。
謝謝大家!
(責任編輯:王杰)