我這里列了鋰電發(fā)展過(guò)程中，大家都一直關(guān)注的挑戰(zhàn)，而且大家都知道安全性是第一位的，包括特斯拉電動(dòng)車(chē)今年也燒了好幾輛。要么產(chǎn)生了大量的熱，要么一致性不好，可能導(dǎo)致安全出問(wèn)題。另外，航程小，這幾年對(duì)中國(guó)鋰電發(fā)展帶來(lái)極大影響和限制。還有充電慢。國(guó)外，像ABB已經(jīng)有高速超高速直流充電樁，我認(rèn)為我國(guó)也會(huì)很快跟進(jìn)。但快充材料的缺乏任然是挑戰(zhàn)和機(jī)會(huì)。還有是功率小。今天的會(huì)上就有討論包括通過(guò)電容器解決動(dòng)力不足的問(wèn)題。如果是卡車(chē)，動(dòng)力不足更會(huì)有挑戰(zhàn)。我前幾天去沈陽(yáng)，有人告訴我旁邊大連沒(méi)有電動(dòng)自行車(chē)，因?yàn)榇筮B地勢(shì)是山坡，鋰電池動(dòng)力不夠。實(shí)際上電池倍率性能足夠好的話，是可以解決的。還有低溫性能，大多數(shù)電動(dòng)車(chē)在負(fù)20度以下性能就非常差了。大多數(shù)客戶(hù)急需電動(dòng)車(chē)可以在更低溫度工作，如負(fù)30或負(fù)40度。長(zhǎng)期存放下，好幾個(gè)小時(shí)，在零下幾十度充電的挑戰(zhàn)。我認(rèn)為通過(guò)優(yōu)選的，新型的材料來(lái)提供解決以上挑戰(zhàn)比添加系統(tǒng)部件或設(shè)計(jì)或工程性解決以上列出的挑戰(zhàn)性?xún)r(jià)比高很多。

在對(duì)比了幾種常用負(fù)極材料類(lèi)型后我們可以看到軟碳或無(wú)定型炭，如果可以做到成本較大幅度的降低，可以為解決或滿(mǎn)足新能源汽車(chē)的許多挑戰(zhàn)，像高安全、高倍率、長(zhǎng)壽命、高低溫性能，提供有潛力的材料解決選擇。

 

高功率鋰電池負(fù)極材料與石墨基負(fù)極材料性能對(duì)比。在中度或正常使用場(chǎng)景下，如0.5-1.0C充電下，軟碳可使用能量已經(jīng)超過(guò)理論能量密度更高的石墨產(chǎn)品。

對(duì)市場(chǎng)上高功率產(chǎn)品的比較，大家可以看得出來(lái)哪幾款，相對(duì)來(lái)說(shuō)國(guó)內(nèi)有很多廠商，但我們沒(méi)有拿到產(chǎn)品去做測(cè)試。測(cè)試完了，高倍率有它的限制，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品比這二個(gè)好很多，4C、5C挺多的，但穩(wěn)定性一致性差一些。軟碳電池顯示了高倍率同時(shí)比對(duì)比的高倍率市場(chǎng)產(chǎn)品有更高的能量密度。

 

 

再看一看快充性能，還是軟包電池的數(shù)據(jù)。它在不同充電速率下的表現(xiàn)，10C下基本上接近80%容量達(dá)成率。如果真的能夠10分鐘，而且穩(wěn)定可重復(fù)充充放電，和傳統(tǒng)加汽油幾乎是一樣的，駕駛者個(gè)人體驗(yàn)會(huì)好很多。累了等一會(huì)，開(kāi)兩小時(shí)花15分鐘充電休息一下再上路是愿意接受的?，F(xiàn)在許多城市，包括深圳、太原都是要求所有出租車(chē)是電動(dòng)汽車(chē)。我去過(guò)太原和深圳，有出租車(chē)司機(jī)在罵，說(shuō)這個(gè)車(chē)不能一輛車(chē)兩個(gè)人，做不到人休息、車(chē)不休息，原來(lái)汽油車(chē)是可以的，現(xiàn)在做不到。如果強(qiáng)行快充的話，這個(gè)車(chē)一年多一點(diǎn)就壞掉了。如果新材料可以這樣做到的話，十幾分鐘能夠長(zhǎng)期幾千次充電，電動(dòng)出租車(chē)分享共享應(yīng)該能達(dá)到要求。

這是室溫，1C 充放循環(huán)壽命。2600 周, >90% 容量保持率，估算6500 周, >80% 容量保持率。 5C，55度C下約有3000周, >80% 容量保持率。

這是5C循環(huán)后低碳所負(fù)極片，5C循環(huán)后商用石墨負(fù)極片。與石墨負(fù)極相反, 新型碳負(fù)極5C充放循環(huán)后無(wú)析鋰，極大的提高了安全性。我們認(rèn)為軟碳的微觀結(jié)構(gòu)阻止了鋰枝晶的成長(zhǎng)。

這是低溫放電，在負(fù)30度和負(fù)40度情況下，可用電量非?？捎^，軟包電池分別達(dá)到75% 和64%容量保持率。

 

充電電壓一致性數(shù)據(jù)。5C 充電12支電池電壓差別僅10 mV。

這是溫升的變化，5C充放電，12節(jié)電池，7個(gè)測(cè)試點(diǎn)溫差差別僅1.5度。

    高功率鋰電池的安全性測(cè)試，通過(guò)GB/T31485-2015電動(dòng)車(chē)用電池安全認(rèn)證測(cè)試，十項(xiàng)測(cè)試一次全部通過(guò)，包括穿刺實(shí)驗(yàn)。

 

再看看電池組本身的低溫性，電池組比單個(gè)電池的低溫容量保持率還要好許多。最大的區(qū)別，或者說(shuō)我們的解釋是一個(gè)電池組里，這個(gè)溫度一旦使用起來(lái)產(chǎn)生一定熱量放出，溫度有所變化，總體基本這個(gè)概念是說(shuō)在負(fù)40度時(shí)，可用容量可以達(dá)70%。

 

充電速率和倍率性體驗(yàn)，這是基本的數(shù)據(jù)對(duì)比。在5C快充時(shí)，商業(yè)電池不可用。即使在1C充電，石墨基電池有溫升20-25度，非常需要熱管理。軟碳負(fù)極的電池組在1C下基本無(wú)溫升。軟碳負(fù)極的電池組10分鐘以下基本充滿(mǎn)，如果坐上四個(gè)人之后，這個(gè)車(chē)盡管加速很慢，但可以沖到每小時(shí)35-40公里。石墨基電池的對(duì)比車(chē)最快僅可達(dá)到每小時(shí)18-20公里。倍率高的電池，我們認(rèn)為它有可能直接用在解決 載重、剎車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)，這些需要?jiǎng)恿騽?dòng)力加快充的新的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

匯報(bào)一下我們所里對(duì)于電池方面的工作布局，今年還沒(méi)有真正做好正極或者電解液的匹配?，F(xiàn)在165Wh/kg, 5C沖放電是我們的基本情況。我們也初步做了些碳硅材料的研發(fā)。得到一些非常鼓舞的結(jié)果，能量500mAh/kg, 碳硅材料顯示了很好的倍率性能，2C/0.2C能量比可達(dá)44%。基于我們的初步數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)以及對(duì)外交流，我相信碳硅電池，一兩年就會(huì)有突破。

 

我們有一款特殊原材料，基于此開(kāi)放了一種中間相瀝青及負(fù)極材料，通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)控，可保持較好的能量，倍率平衡，可大倍率充電，低溫性能出色，且極具成本優(yōu)勢(shì)。適用于電動(dòng)大巴、出租車(chē)，混動(dòng)車(chē)，啟停電池，卡車(chē)等應(yīng)用。新型快充電池材料具有優(yōu)異的快充性能，倍率性能大于3X相應(yīng)的石墨基電池，循環(huán)壽命大于6千，可以在負(fù)40度下正常使用。