隨著中國電動汽車銷量的大幅增長，有預測報告稱，鋰離子動力電池市場正進入黃金期，到2017年，動力電池產業(yè)規(guī)模將暴增至目前的400%。如此跨越式的規(guī)模增長之下，電池的質量成了不可回避的技術難點。

 

電動汽車的瓶頸在于電池，只有電池動力問題解決了，其他問題才能迎刃而解。業(yè)內人士指出，目前宣傳的8年質保，其實并不一定能夠實現。汽車動力電池在生產過程中由于生產工藝的差異，電池組內的電池單體性能也存在些許差別。隨著時間地推移，電池組內的單體差異會逐步擴大，最終會影響電池的性能，造成電池性能的快速衰減，由此可見電池的使用壽命對提高電動車的使用率有著至關重要的作用。

 

王武生教授作為華東理工大學機械與動力工程學院教授，國家汽車標準委員會車身分標委員會委員一直對電池的使用壽命有著深入的研究，為了更加了解電池的壽命延長技術，緩解電動車行業(yè)面對的瓶頸問題，我們特地邀請了王武生教授為我們進行專業(yè)的解答。

 

 

記者：王教授您好，請問是什么樣的契機和理由讓您開始組建一批強大的技術團隊，對電池壽命問題進行長遠深入的研究呢?

 

王武生：電池的壽命決定新能源汽車（愛基,凈值,資訊）行業(yè)的成敗——消費者購買新能源汽車一方面是為了環(huán)保，另一方面是為了節(jié)省燃油費。但現在動力電池的平均使用壽命僅三年左右，三年后就面臨著更換的問題。雖然消費者購買了新能源汽車每年可以節(jié)省三千左右的油費，但卻要支付每年二萬左右的更換電池的折舊費。根據我們的消費調查顯示，幾乎99.9%的消費者是不能接受的。這就意味著，如果我們不能延長動力電池的使用壽命，整個新能源汽車行業(yè)將陷入毀滅。

 

你的發(fā)明能將電池的壽命延長到十年以上與汽油車相當嗎?

 

如果按照我的發(fā)明技術生產可以做到十年以上。

：你的發(fā)明與銀隆公司、華為、比亞迪(002594,買入)等公司的技術相比有什么區(qū)別嗎?

 

王武生：我認為以上這些公司的材料都可以使動力電池達到十年以上的壽命。無論是銀隆的鈦酸鋰、華為的石墨烯，還是比亞迪的磷酸鐵鋰。我們以比亞迪的磷酸鐵鋰材料為例：據他們官方公布數據顯示，他們的電池可以達到五千次反復充放電，以每次200公里為例，可以累計到一百萬公里，這個數據遠遠超過了汽油車的壽命，事實上一般家用車的平均總行程不過十五萬公里左右。

 

記者：那為什么電動汽車的平均壽命只有三年左右呢?

 

王武生：這就是問題的關鍵!也是我今天要談的主要問題。

 

記者：那請問你是采用什么樣的新電極材料呢?是和銀隆一樣的鈦酸鋰還是其他的新的電極材料?還是發(fā)明了新的電解質配方。

 

王武生：我沒有發(fā)明新的電極材料，也沒有采用什么新的電解質配方。

 

記者：都沒有，那你如何把壽命延長到十年以上呢?

 

王武生：其實這應該算一個傳奇吧!我舉一個例子大家可能更好理解：如果一個地方發(fā)生了地震，材料學家和建筑學家都去考察房屋倒塌的原因，希望在下次修建房屋時更加堅固。但他們得到的結論是不一樣的：材料學家將來會開發(fā)出更加堅固的材料，這就是銀隆、比亞迪、華為做的事，但這非常困難，因為開發(fā)一種新材料過程非常漫長，投入非常大，關鍵是你是否能經受得住下次地震的考驗，特別是新材料的壽命、價格等都需要長時間的檢驗，而建筑學家則不一樣，他們會在地震的現場尋找那些沒有垮塌的房屋，或者相對受損害較小的房屋，和那些破壞嚴重的房屋的結構進行對比，從構造上面尋求突破口，在下次設計時采用這種結構，即使采用同樣的材料但房屋會更加堅固。

 

十年前很多朋友希望我去研究新電極材料，我拒絕了!因為我沒有這么多的經費，也沒有這么強大的實驗條件，也沒有這么專業(yè)的能力。

 

那你現在為什么又去研究，并且還取得了這么大的成果呢?

 

我剛才已經說過：這是一個傳奇!我在做電池回收的過程中發(fā)現：有的電池特別容易回收，也就是電極材料與集流體特別容易分離，特別是一些知名品牌的電池。但是，有一些電池特別是一些山寨電池特別難分離，有一種山寨電池我花了七年時間才終于分離。有一天我想到了地震，突然來了靈感：在地震中越不容易倒塌的房屋，反過來是不是越安全，使用壽命越長!同樣：越不容易拆解的電池是不是使用壽命就越長。我覺得我已經找到了延長電池壽命

 

王武生：脫粉!什么是脫粉呢?以手機電池為例：以前沒有充電寶時，我們通常使用兩塊電池換著用。當我們發(fā)現電池中間鼓起來后，就是常說的“鼓包”后基本上就不能用了。為什么“鼓包”?其真正的原因是因為其中的電極材料與集流體分離，就是所謂的脫粉，逐步向電池的中間堆積造成的，因為電池的中間機械強度最弱。

 

記者：只要解決了脫粉實際上就等于解決了電池的壽命問題?

 

王武生：是的。因為脫粉就好比一個100人的生產流水線，大部分的操作工人都離開了生產流水線崗位，雖然人還在車間但是沒有干活，產量自然就下降了。

 

記者：人們常說，動力電池的容量低于初始容量的80%后，電池的壽命就宣告結束了。那么請問王教授，動力電池的壽命到底有多長呢?得出這種結論的依據又何在呢?

 

王武生：事實上，根據我們的研究，得出的結論是：動力電池的使用壽命至少有十年以上。為什么這么說呢，根據美國汽車工程師協會的調查，現在已經在密西根州找到了一部使用了十一年，現在仍然在使用的純電動汽車。另外，我們不妨做個假設，如果你有一部手機或電腦已經有十年以上，現在一定仍然可以使用。雖然十年后仍然可以使用，但由于工作時間的縮短，已經沒有實際價值!如原來可以使用五天的手機現在只能使用四個小時，但四個小時甚至于哪怕只有一分鐘一秒鐘，告訴我們一個事實：鋰離子電池的電化學反應仍然在進行!

 

電動汽車也一樣，當每次充電后的使用距離從原來的三百公里降低為四十公里后，你就不會再用了，但四十公里仍然在工作，只是行程短了而已!那四十公里是誰在工作呢?還是原來的電極材料、還是原來的電解質、還是原來的集流體!之所以行程縮短是因為其中除了那四十公里以內的電極材料在工作外，其余的電極材料都沒有工作，那為什么沒有工作呢?因為他們離開了原來的工作崗位——脫粉!

 

記者：你認為只要解決了脫粉，不讓那些電極材料離開工作崗位就能延長電池的使用壽命?

 

王武生：對!由于現在的鋰離子電池在使用過程中不斷地充放電，引起熱脹冷縮，同時由于汽車不斷地運動，導致電極材料與集流體的分離。分離后的電極進行電化學反應的有效表面積變少，內電阻增大，從而電池貯存的電量變少，縮短了有效使用壽命。