在12日上午舉辦的動力電池主題峰會上，中航鋰電乘用車事業總經理謝秋發表了主題演講。就下一代動力電池他分享了觀點，從資源、成本的角度，尖晶石鎳錳酸鋰是下一代動力電池正極的候選。面對TWh時代如何高效制造？他指出，現在一條產線大概是兩到三個GWh，我們現在想單條線效率上達到10GWh，發布的One-Stop的電池是第四種封裝形式。

 

 

以下為演講實錄：

 

各位業界同仁中午好，非常高興有機會給大家分享一下關于下一代動力電池的一些想法。

 

9月份歐洲新能源的滲透率已經達到了24%，國內的數據還沒出來，但是大概率也是要高于20%。隨著新能源井噴式的增長，我們也面臨著巨大的挑戰，我們認為未來兩年，可能挑戰比機遇還要大一些。一個是雙碳計劃，最近的限電大家都有切身體會，新能源高速發展，同時產業鏈，正極材料，負極材料，電池生產本身是高耗能的環節，最后我們如何在設計端，從材料到電池的設計，以及工藝創新，設備創新，以及使用，回收相關環節如何去創新，來降低碳的排放。

 

第三個，現在資源的不均衡，碳酸鋰今年相比于去年漲了四到五倍，再疊加現在雙碳的影響，現在整個行業的成本壓力巨大。我覺得現在新能源市場是否能發展起來的一個前提，就是我們的成本能不能控制在汽車工業所需的水平范圍內。

 

這是我們關于如何破局，如何降低資源的消耗，如何降低成本的一些思考。一個是能量密度，肯定是一個大的方向，降低電池的重量，減少整車的能耗，通過減少整車能耗也能夠降低整車相同續航條件下對于電池的需求。

 

一是能夠提升電池的生產效率，做鐵鋰一條線是2GWh，做三元一條線就是3GWh，差不多相同的能耗條件下，單位產出低了，就是單位的能耗也會降低。要做的工作，這些高能量密度，高壓材料的開發，結構的創新，超薄集流體的應用，還有就是結構的創新。

 

二是長壽命，電池現在國內的水平，做到50萬公里以上的壽命是完全沒問題的，但是私家車使用的壽命一般都不會超過20萬公里，現在電池設計的冗余太大了，大家講梯級利用，整個過程當中會加入新的碳排，也會注入新的成本。我們的理念，車在服役周期內，應該把價值發揮好，這也是最低的降能耗的方式。現在國家電網也在提V2G，我們可以暢想一下，全國的發電量大概是22億千瓦左右，我們的新能源車保有量達到1億輛的時候，每臺車貢獻10千瓦的功率，對于整個電網的負荷會有很大的幫助。尤其是現在的資源都很緊張，儲能也開始爆發，如果儲能市場再去建新的儲能電站，現在的鋰資源，相關的資源就會更加緊張。

 

三是高效率制造，材料本身的創新降低對稀缺資源的使用，本身材料也要做一些改性，包括電池制造環節當中的能耗。現在大家推的高鎳八系、九系，也會增加電池企業生產過程當中的能耗。還有大家講的回收再生，怎么能夠更高效地回收，更低成本的回收，更低碳的回收。還有就是電池面對TWh時代大規模的制造，如何大幅提升電池的生產效率。像特斯拉的4680就是一種創新。

 

四是內阻，減少內阻，很直接的改善是提升電能和化學能之間的轉換效率，以降低碳排。還有就是提升了充電速度之后，大家可能對于里程就沒那么焦慮，那么糾結了，現在大家都裝100度電，如果有足夠快的充電速度，大家可能對于里程沒那么焦慮，就可以少裝電池，少消耗相關的資源。這也是我們這么多年，2007年到現在不斷的迭代，最早的時候，2007年的鐵鋰水平就是100Wh/kg，2019年用了磷酸錳鐵鋰和三元的混合技術，現在磷酸錳酸鋰行業內又開始熱起來了，后期三元安全性不斷提升，到了后來的五系、六系材料，以及將來的九系，以及尖晶石的鎳錳酸鋰，2022年就會推出相關的產品量產。

 

這是我們對于下一代材料的展望，我們特別認同黃老師的觀念，正極材料將來可能有幾條路線，資源的角度，成本的角度，我們認為尖晶石鎳錳酸鋰是下一代正極的候選，我們做了一個計算，咱們現在正常的三元材料，五系、六系的材料，現在的鋰只用了70%，其他30%的鋰是不參與充放電的，這是一種資源的巨大浪費。尖晶石的鎳錳酸鋰參與反應的鋰可以達到95%的水平，同時它跟鐵鋰的利用率差不多，但是鎳錳酸鋰這種尖晶石結構的能量密度又會高很多。

 

如果現在鋰的利用率從70%到了95%，意味著我們現在對于鋰的需求就能下降30%，今年碳酸鋰的行情大家都能看到，如果需求下降30%，相信現在碳酸鋰的行情不會像現在這么緊張。低鎳高錳從成本和資源的角度，是下一代電池材料的候選。

 

還有就是負極材料，怎么去降低資源的消耗，一個是石墨，國內動力電池天然石墨用得比較少，也沒有太用好，石墨化的過程也是高能耗的過程，下一步天然石墨也是大家要研究的重點方向，怎么降低能耗，降低成本。二是提升性能，如何不斷提升能量密度，提升快充速度，包含這些天然石墨的包覆改性，新材料的應用，是下一步要做的研究工作。

 

還有一個就是結構創新，電池包里面真正有用的是活性物質，正極負極的活性物質，其他的結構件原理上來講并不是必要存在的，要做極簡化的設計，這是我們對于結構性的設計，從第一代的重量上可以看到，結構重量單位體積占比，每升結構件的重量是400克，一直到明年要推出的產品，降到120克每升，降低結構件的重量，把重量空間盡量讓給活性物質。包括DCR也在不斷降低，結構件本身的DCR，從0.2降到0.15毫歐，裝配工序都在做極簡化的設計。

 

這是350Wh/kg的關鍵技術，現在做出來的成品，一毫米的鋼針刺兩毫米，伴隨著電壓的降低。

 

大家都講到了回收，我談談我們對于回收的認識，第一個，我們認為電池最好在它的生命周期內，在車上的服役期間就把價值發揮好，下來真的只是回收而已。如何高效回收，現在的回收算是三代技術，一代很野蠻暴力的燒，第二代是破碎，把電池丟進去。第三代，我們想的是做精細化的，自動化的拆解，銅箔、鋁箔、正極、負極材料完整地分離出來，這樣效率上會高很多。三是短流程的原位再生，當然這個很難，現在大家的做法，破碎完之后變成鹽，硫酸鈷，硫酸鎳，再回收成材料，我們想縮短流程，材料層級直接做相關的再生，降低整體的碳排，降低成本。

 

最后是我們面對TWh時代如何高效制造的思考，現在一條產線大概是兩到三個GWh，如果真的要去做TWh，不可能再去建這么多的線，我們現在想單條線效率上達到10GWh以上，底層功能就要重新進行構思，現在發布的One-Stop的電池是第四種封裝形式，同時我們在整個工藝，裝備上做了很多的創新，我們的能量密度可以看到，在體系不變的前提下，能量密度大概能提升10%，包含零部件可以減少20%。在相同的空間內，我們的電池可以由三元變成鐵鋰，因為體積能量密度更高，鐵鋰支持700公里，電池包的能量密度能到160Wh/kg，做三元的話，里程能支撐一千公里，電池包的能量密度達到240GWh/kg，今年四季度可以看到公告，電池包的能量密度可以達到220Wh/kg，明年開始大規模的量產。

 

我的演講完了，希望大家一起推動整個產業健康的、可持續的發展，謝謝大家。