6月12-14日，為期三天的“2019全球新經濟年會”在上海長寧世貿展館順利舉辦。本次大會由上海市經濟和信息化委員會、上海市商務委員會、上海市長寧區(qū)人民政府指導，上海市長寧區(qū)青年聯合會、億歐公司聯合主辦。大會以“科創(chuàng)引領智能新時代”為主題，聚焦科創(chuàng)板、5G、智能制造等新興產業(yè)創(chuàng)新熱點。

新能源汽車產業(yè)峰會作為此次大會其中一個分會場，受到廣泛關注。大會現場，來自北汽新能源汽車股份有限公司、廣汽蔚來、威馬汽車、蔚來、博世中國、比克動力電池、大陸集團、車主邦能源、奧動新能源、普天新能源、電動生活在內的十余名大咖嘉賓帶來了精彩分享，就整車制造、三電系統(tǒng)、基礎設施、出行服務、氫燃料等方面展開了激烈討論，對未來新能源汽車發(fā)展機遇給出了真知灼見。

其中，深圳市比克動力電池有限公司平臺研究院副院長陳輝帶來了以“鋰離子電池安全與性能的天平如何校準？”為主題的演講，其主要觀點如下：

1.從目前時間節(jié)點看，很長一段時間內，現代鋰電池仍然是未來新能源汽車技術發(fā)展的主流，目前還看不到有被挑戰(zhàn)的希望；

2.下一代純固態(tài)電池和可能在未來占領主要位置。尤其是燃料電池，在政策層面已經得到了引導和推進；

3.安全是溫飽，成本是小康，性能是富裕。一定要先解決溫飽然后才能更加小康和富裕。

以下是其演講實錄：

很高興億歐組織這個會議，比克有機會站在這里跟大家分享一下比克電池做的一些工作以及對鋰電池的一些理解和探討。今天我將從兩方面展開我的演講，第一方面是把比克電池介紹給大家，比克電池成立于1999年，到現在有近20年的時間。在這20年中我們鍥而不舍一直堅持對鋰離子電池的研發(fā)銷售生產領域，目前形成了三大主流業(yè)務板塊：第一塊是生活數碼業(yè)務，主要面向手機、移動電源等終端消費市場；第二塊業(yè)務是新能源汽車業(yè)務，比克電池從07年開始涉足這個行業(yè)，從那時到現在，我們經歷了新能源汽車從無到有，以及從有到現在欣欣向榮的過程，我們是其中最核心的參與者；第三塊業(yè)務是最近幾年高速發(fā)展，未來面向市場的，非常具有潛力的儲能業(yè)務。

這是最近三年來比克電池在新能源汽車市場取得的成績，2016年在三元動力電池占約30%，比克電池裝載新能源汽車超過5萬輛。2017年，累計裝載新能源汽車11萬輛，三元圓柱動力電池排名全國第一。2018年圓柱動力電池仍然是全國第一。

我們公司高度重視研發(fā)，統(tǒng)計數據顯示，研發(fā)投入占累計銷售收入8%左右。目前在職研發(fā)技術工程人員大概在1500人左右，目前專利申請大概在1400多例，實際授權有600多，在安全領域目前國內最早也是唯一一家解決圓柱單體電池定向熱失控的技術，并且結合我們的模組技術已經在整車層面做到了解決熱失控安全問題，我稍后會給大家做更詳細的介紹。

首先，讓我們講一下鋰離子電池，從電池角度怎樣去理解電池安全以及安全與性能平衡的關系。汽車的全面電動化已成為全球共識。從國家層面來講，不同國家在不同的時間節(jié)點推出了自己的時間表。從企業(yè)層面來講，國際國內Tier1，現在國產車企都在積極擁抱汽車電動化并做了很多布局。

如果共識變成現實，作為工程技術人員來講有兩方面工作最為關鍵：一方面是對新能源汽車動力電池技術方向的選擇，以及在此基礎上怎樣去解決現在面臨的技術的難題或者問題。新能源汽車動力電池，可選擇的方向很多，一百多年前第一輛汽車就是電動的，但電池技術不成熟，沒有實現產業(yè)化，那時候是鉛酸電池，包括豐田推出的鎳氫電池車?，F在新能源行業(yè)用的最多的是鋰電池。從目前時間節(jié)點看，現代鋰電池仍然是未來很長一段時間的主流，目前還看不到有被挑戰(zhàn)的希望。下一代純固態(tài)電池和燃料電池也可能在未來占領主要位置。尤其是燃料電池，在政策層面得到了引導和推進。鋰離子電池作為目前用的最多的技術路線，問題較為突出。真正到量產規(guī)?；脑?50、260這樣的水平。同時還存在成本的問題，尤其是補貼退坡后問題更加突出。另一個問題是快充能力同實際終端用戶在窗口運行的矛盾。最為核心的是安全問題，現在所有矛盾里面最難解決，也是最棘手的問題。安全是非常復雜的系統(tǒng)，涉及方方面面，跟能量密度、循環(huán)、快充、成本等都是復雜混合的系統(tǒng)，這里面的環(huán)節(jié)相當復雜。

簡單把安全和成本、密度、性能之間的關系分享一下。我們認為安全是溫飽，成本是小康，性能是富裕。按照馬斯洛需求分析理論，溫飽就是要具有基本性能，安全就屬于這樣的特性。小康就是讓客戶更加有幸福感，更加滿意，成本就屬于這樣的質量特性。另外像高低溫特性，能給客戶帶來更加滿意的質量特性指標。顯然安全是所有在做產品開發(fā)的過程中，最基本也是最重要的底層的底線。有了溫飽才可能去更小康，更富裕。但現在看到的有些產品，大家在沒有解決溫飽的基礎上，就奔著小康，奔著富裕去了。甚至有些產品，放棄溫飽直接奔小康和富裕去了，這是有待商榷。

下面講下鋰離子電池的安全問題，鋰電池為什么會有安全問題，鋰電池是儲存能量的裝置，能量分為兩個部分：一是可逆的進行轉換，在充放兩端可逆的進行。二是本身的能耗，在發(fā)生氧化反應時能夠釋放熱量。電池在正常工況情況下，電池充放電或者能量轉換的速度是可控的，但是能量是以電的形式，如果發(fā)生短路，釋放速度非常快，如果釋放能量的速度不可控，就會導致熱量大量積聚，達到不可控的時候會發(fā)生爆炸起火，這是鋰電池為什么會有安全事故的根源。

這是全世界現在大家比較公認的兩個圖，一個是熱失控的過程，電池里的元素怎么發(fā)生熱失控的。首先要有引發(fā)因素，有一個觸發(fā)機制，經歷觸發(fā)機制有幾個階段，一個是負極材料本身分極，負極材料產生熱量，反過來正向激勵，導致整個能量釋放不可控，電池爆炸起火。這是從影響安全因素方面去考慮，鋰電池的安全從主、被動兩個角度去考慮。一個是主動防范，不讓它安全熱失控的發(fā)生。另外如果發(fā)生安全熱失控以后有什么措施，釋放速度以及釋放帶來的危害。一個是原材料的選擇，希望選擇安全等級越高，或者釋放能量越少的材料來做電池。從電池設計角度來講也是兩部分：一個是結構安全，怎么避免發(fā)生安全事故，如果發(fā)生之后怎么去避免。

現在行業(yè)已經發(fā)生的安全事故絕大部分原因是因為電池缺陷造成的，電池生產的控制是制程能力。模組系統(tǒng)做了一些安全事故發(fā)生之后的處理。這是BMS、電池包，整車層面。剛才提到安全是個系統(tǒng)，不僅是材料，也是電池系統(tǒng)材料到整個電池包，電池的使用，是大系統(tǒng)的工程。

這是比克做的一些工作，從原材料到電池包、模組，BAK圓柱電池目前在安全上實現了全面突破，這個電池是1+6的形式，一個電池背六個電池包，引爆中間的電池看看它的熱量能不能擴散到周圍的電池，測試下來完全沒有問題。這是我們在實際電池包里面做的測試，我們在電池包里面隨機選了28個電池一次引爆，看看電池引爆之后對整個熱系統(tǒng)，對整個車影響的評估，目前結果非常理想。這個電池是引爆的電池，周圍的電池是1+6的結構，紅色的線是引爆電池溫度曲線，下面低的曲線是六個電池，除了引爆電池都很高之外，其他周圍的電池是很低的。電池包任何一個電池發(fā)生熱失控的情況下，電池仍然是完好，發(fā)揮作用。任何一個單體電池發(fā)生熱失控，電池包仍然電壓是正常的。在整車里面，其中任何一個電池發(fā)生了安全事故之后，整車不僅不會燃燒，反而整車還可以繼續(xù)運行，只需要駕駛者接到警報之后開到4S店維修就好。

下面我將從電池性能角度與安全之間的相互關系再做一個簡單介紹。首先，高能量密度大家非常關心。高能量密度方向有兩個點，一是選一些新的材料，現在比較多的是高鎳+硅材料，另外在有限空間里面提供更多的材料，在有限空間里面裝更多的能量。高鎳+硅材料的引用，新能源車從最早鎳含量3，到后來的6，到現在的8，材料本身熱能量下降。這對電池的設計，尤其是要經過安全設計挑戰(zhàn)很大，這也是為什么高鎳產量在大方形電池里面比較少，就是安全的問題很難解決。這是負極另外高能量密度材料，是硅材料，特別容易破碎，導致整個結構容易破裂和粉化，循環(huán)性能變差。安全和高能量密度之間怎么平衡是非常值得深入研究的課題。

剛才提到的痛點談到了快充，終端客戶希望新能源汽車充電時間最好和燃油車一樣，能隨時解決問題?，F在電池充電速度是2C，但實際上的電池大概是0點幾C。市場客戶終端的需求和我們行業(yè)的現狀差別特別大，目前在快充方面做的比較好的是3C、4C快充能力。那快充為什么影響性能，因為快充就要有很大的電流對電動車充電，大電流充電意味著速度很快，就會直接導致電池熱量進入，溫度上去，這是嚴重裂化安全性能的影響因素。另外，在快充的時候是鋰電池動力學，可能輸入更多能量，必然會有金屬鋰，金屬鋰是非?；顫姷慕饘?，它就是鋰電池里面的恐怖分子。金屬鋰的缺陷一定也是電池性能要求裂化，快充現在是終端需求，同時還會帶來安全問題的一個重大隱患。

再談下產品化問題，電池在長期使用過程中安全特性到底會如何演進，這個問題非常重大，現在做的工作是相對比較少。比克在這方面有專門的團隊去研究，鋰電池在全生命周期安全與性能的變化，電池到后期的時候，材料結構、個人的因素都能導致更容易產生熱失控反應，電池的安全特性對行業(yè)是非常重要的課題。目前發(fā)展到現在電池投入的量以及時間維度還沒有到那個點，行業(yè)高度重視。

最后是成本問題，安全問題盡管復雜，但現在有很多措施都能解決，只是說措施的有效性，但鋰電池畢竟是工業(yè)品，一定要在成本和安全之間做到平衡，不是安全問題不能解決，安全問題都能解決。但成本問題需要在客戶接受范圍內。所以我們強調成本，在成本和安全之間追求一個平衡。

簡單小結一下，安全是溫飽，成本是小康，性能是富裕。一定要先解決溫飽然后才能更加小康和富裕，這是比克在這方面的基本理念。第二點是安全問題的解決核心是控制能量轉換的速率，以及由此帶來的熱積累。安全成本、性能互相制約、互相耦合的過程，怎么樣去做到平衡是我們工程技術人員應該著力解決的問題。