2021年9月15-17日，“第三届世界新能源汽车大会”（WNEVC 2021）在海南国际会展中心盛大召开，由中国科学技术协会、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局共同主办。本次大会以“全面推进市场化、加速跨产业融合，携手实现碳中和”为主题，邀请全球各国政产学研各界代表展开研讨。

在9月17日上午举办的主题峰会“动力电池关键技术及绿色高效产业生态构建”上，中航锂电科技有限公司乘用车事业总经理谢秋发表精彩演讲。

谢秋对新格局下动力电池动力技术的发展进行了分享，重点介绍了动力电池生命周期绿色生态技术，并对下一代技术进行了展望。谢秋认为，应该科学定量动力电池产业链全生命周期发展计划，通过高能量密度、长寿命、低内阻、高效率制造技术的发展，可有效降低碳排放、降低资源消耗。

以下内容为现场演讲实录：

大家上午好！非常感谢大会的邀请，让我们有机会来分享中航锂电关于这个新格局条件下动力电池技术发展的一些思考。

今年新能源市场的发展已经远超了原来市场的预期，1-8月份渗透率已经超过了10%，8月份单月渗透更是已经到了17%，基本上已经接近了咱们国家原来2025年20%渗透率的规划，按照当前的发展趋势我们预测，今年新能源汽车的销量有可能超过250万辆，到明年大家都预测到400万辆，到2025年有望挑战800万辆，已经远远超过了原来国家的规划。但是新能源的极速发展对于我环境和资源负荷的影响也对我们提出了非常大的挑战，一个是双碳，刚才董扬也说了，双碳可能不只是一个对环境的影响，其实对经济的影响，减碳就意味着给产业链降本，如果说2030年要达峰，我们现在就要建立相关的数据模型了，就要在这个产业链全生命周期进行科学定量，在动力电池的制造环节、运输环节、使用环节以及回收环节都要制定科学定量的计划，不然2030年就是一个口号，当然这也是整个行业亟待去做的事情。

然后就是资源的消耗，大家看到碳酸锂市场非常疯狂，去年不到4万/吨的成交价现在已经有超过20万的了，增长了接近500%，这对资源消耗是一个挑战，对整个行业其实也是非常大的伤害，尤其是对于我们自主品牌的影响会很大，因为现在自主品牌整体品牌议价能力还不强，对于整个成本的消耗能力比较弱，我觉得可能对于新势力或者说国际OEM有品牌议价能力的厂商，对他们来说反而从某种程度上是一种利好。所以我们现在要提一个概念，就是全生命周期。我们叫“LCA”，就是要在全生命周期建立我们相关的数据模型，包括对于环境、资源的影响，我们通过定量的数据模型去优化我们的设计，去提前测定好相关环节。

这是我们这些年来对于减碳、降低资源消耗相关的一些思考。

一个是高能量密度，能我觉得可以从三个方面来降低对资源的消耗和减排。

最直观的就是减少整车能耗，重量降低。其次就是提升电池的生产效率。举个例子，以相同的生产节拍来讲，比如说生产铁锂一条产线是2GWHh，生产当前三元的5系、6系可能达到3GWh，对于未来高能量密度，比如说高镍9系加硅，可能单条产线就能够达到4GWh，在没有追加投资、没有新的成本注入以及没有新碳排放的前提下，我们的生产效率将来有可能翻番，这是提高能量密度，降低能耗的原理。第三个就是降低对于上游资源的消耗，现在5系、6系大概1GWh的产能会消耗1000吨左右的碳酸锂，将来随着能量密度的提升，将来1GWh可能做得800吨以下，这样对锂的消耗就可以降低20%，这是非常可观的，这是提升能量密度的意义，现在这个点就是材料本身的技术进步，高能量密度的材料、高压实的材料，还有这些结构件的进步。一会我们也会发布一个新的产品，就是通过这些结构件的优化，刚才瑞浦的同仁也讲了，原来的壳体是0.4、0.5mm，我们下一代壳体的壁厚可以做到0.1、0.2mm，包含超薄集流体的应用，原来是6um，今年量产的是4.5um。

通过这些结构技术的进步，以及电池设计的优化，比如说大家因为生产效率都在走卷绕，现在我们整个叠片设备也在不断地进步，现在叠片的速度也基本上接近卷绕了，下一代可能会超过卷绕，通过叠片可以获得更高的压实密度、更高的面密度和空间利用率，在系统层级去提升能量密度，去减排降耗。

第二方面是长寿命技术，其实我们现在这个电池的寿命冗余太高了，就是我们原来18年做这个运营车市场，就是寿命大概50万公里，我们也在市场上实际跟这个车厂合作关系都非常好，监测大数据还定期到10万公里抽回来车去评测，现在寿命确确实实能够做到50万公里以上，但是对于私家车来讲就是一个严重的浪费，私家车生命周期大概率到10万公里就不错了，意味着我们有40万公里的寿命是浪费的，只是发挥了它的寿命的20%作用，大家一直在讲梯级利用，那就意味着你要回收、拆解、评价再重组，其实有新成本的注入也有新的碳排，因为只要你有新的再组装的过程就要加入新的碳排。

所以我们的理念是什么呢？我们认为电池应该在它的服役周期内、在车上把它的价值发挥完，这样价值才最大。昨天大会上也有嘉宾（国网董事长）也讲了，跟我们的理念是相符合的，就是大力呼吁V2G技术。去年国家的装机功率能量大概在22亿千瓦左右，实际使用去年平均功率容量是在大概10亿千瓦左右，也就是说发一天的电大概是200亿度电，当我们新能源汽车的保有量达到1亿辆的时候，大家想想这个数字有多么的恐怖：一台车贡献10千瓦的功率就是有10亿千瓦，基本上就够全国用了。从电量上来讲，如果单车带电量是40度电的话，那就是40亿度电，这对于调节电网的负荷，作用也是非常大的，也可以减少电网相关扩容投资。我们认为V2G的技术将来可能会成为一个大的趋势，所以对于电池的寿命我们觉得也是要继续去提升来节能减排的。

它这个里面要突破的技术是什么呢？一个是现在的负极石墨和电解液，现在大家做的这些原位补锂也可以大幅提升电池寿命和电解液相关添加剂的优化，以及全生命周期内策略动态的调整，通过这个OTA，从它的这个BOL到MOL、EOL到停止服务EOS，要有一个全生命周期的策略制定。

第三个技术是低内阻的技术，最直观的是减少化学能和电能之间的转换效率，提升转换效率去降低能耗。大家原来一直里程焦虑，现在5百、6百、8百、1千公里，是来自于里程焦虑，如果我们有足够快的充电速度和足够多的充电设施，比如说通过5分钟、10分钟，我们下一代技术就是10分钟大概充80%，如果大家有足够多的充电桩和足够快的充电速度可能就没有里程焦虑，这样就可以降低单车的带电量，如果里程焦虑得到了充分释放，我觉得可以有效降低单车的装机量，有效的降低对于资源的需求，降低碳排放。

这个里头就是讲到了我们的这个措施，一个是我们现在高动力学的这种正负极，还有我们的这种结构，后续我们走的都是叠片式的路线，在降低内阻方面有很大的帮助。

第四个方面就是高效率的制造技术，一个是降低资源使用，一个是正极材料降低锂的消耗，如何优化材料设计，还有就是降低原材料生产过程当中的能耗，比如说现在石墨一吨耗电量大概在2万到3万度之间，如果我们能够通过一些结构优化把这个能耗大幅降低，这对于整个能耗的降排也是非常有帮助的，还有一个就是本身材料的改性对于电池降低制造过程中的能耗也是非常有帮助的，原来大家做8系、9系的高镍，其实对于电池的制造环境要求非常高，因为材料本对于环境的湿度非常敏感，大家增加除湿的功率增加过程中的能耗成本。我们认为下一代的8系或者9系应该是在材料层级做一些办法，降低它对材料的敏感性，让它像5系、6系一样去加工生产，去节能减排。

围绕当前的这四项技术，其实我们这些年也是在不断的做技术迭代升级，中航锂电是07年成立的，当时的铁锂能量密度还是在100Wh/Kg的阶段，到2014年、2015年，出于能量密度的升级，我们运用了磷酸锰铁锂（也是国内率先应用的方案），混合三元技术，当时给东风交了大概1千多台车，一直到后续三元技术不断成熟进度，安全问题也得到了解决，三元材料、高电压、以及下一代300-400Wh/Kg。我们认为，在不使用锂金属负极的前提下，通过系统性的结构优化来提升能量密度，当前的体系是能支撑400Wh/Kg的水平，包括刚才讲的结构技术、叠片技术，我们的下一代产品有望去挑战400Wh/kg。

另外我们关于高能量密度350-400Wh/Kg的电池技术进展，我们做了几个事。1是超高镍，主要包括9系材料的开发，在做几项改善，一个是降低对环境的敏感性，像5系6系加工使用，第2是安全性，当然，安全性是个系统集成，包含我们在隔膜、电解液各个方面的应用，这个是我们高能量密度电池的针刺实验，可以看出来，2毫米深度的浅刺实验，现在看，只是电压的跌落，不爆炸不起火。

除了刚才提到的高能量密度、长寿命、低内阻以及高效率制造技术，关于下一代技术展望，中航锂电在超高能量密度、超低成本，以及超低温适用三个方面也采用了5项关键技术做了深入的研究。首先是采用高容量、长寿命的硫碳复合正极技术，结合长循环锂负极（通过界面修饰合金负极，高效抑制活性来提升循环寿命）能够显著提升200周以上的循环寿命，并且关键材料的部分全部由中航锂电自研，并且已经具备公斤级的批量制备能力；第二点是采用截硫导锂复合电解质隔膜，这个主要通过截硫导锂隔膜吸附技术到抑制多硫再到催化多硫转化这个过程，再结合超低温电解液微观表面来指导正向设计，通过降低注液系数，能够保证在零下60度的低温下将放电容量提升到50%以上。最后是通过材料尺度、电极尺度以及电池尺度三个方面持续进行界面构筑及优化，在下一代锂硫电池软包电池上能够做到能量密度450，甚至500Wh/Kg以上的水平；当然同时，中航锂电的高可靠化工程制造能力也能够有效的将这些技术转化为商用化的规模应用。

这个是我们的下一代技术，面对T瓦时时代的一个技术构想。当前我们一条产线2GWh、3GWh，我们认为TWH时代可能两三个GWh已经不能够适应TWh的需求了，包含生产效率、资源消耗、碳排放方面，我们认为TWh时代单条产线应该在10GHW以上，所以我们从正向角度利用第一性的原理，我们重构了电池技术，我们推出的技术叫做One-Stop，这是一种技术构想，不仅适用于电芯产品,同样适用于我们的PACK产品，我们现在在结构技术上做了封装形式的创新，我们认为它是基于圆柱、软包和方形之后第四种创新的封装形式，它在结构重量上大概结构件的重量降低了40%，包含能量密度也有大幅提升，我们做了很多的复合技术，包括我们新的壳体成形技术，包括我们的这种高剪切外绝缘技术，原来大家外面还包一层蓝膜，我们现在的想法是通过简化、功能集成化去做大规模的生产。

包括工艺创新，刚才我们讲了超高速的复合叠片它的速率可以超过卷绕的速度，为什么我们叫One-Stop？因为大家知道电芯的生产过程当中怕异物，异物的来源是什么，生产过程中流水线非常长，在转运过程当中由于这些机械的摩擦就会产生一些问题，所以我们现在开发的胶原位无尘装配技术，电芯出去之后就是封装好的产品，还有就是集流体的直接焊接技术，最终我们的生产效率提高了100%，空间占用率也降低了50%。

我的演讲完了，最后想跟大家分享一下我们的短片，我们下一代技术的一个短片。我们计划是明年6月产品上市，如果有感兴趣的产业伙伴，上游下游欢迎我们线下多交流，谢谢！

（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）