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汽车|WNEVC 2020 | 吴锋：中国动力电池总体产能过剩 优质产能不足( 三 )


第四方面是反应界面构建与调控技术 。 因为现在很多人对快充提出了要求 ， 所以我们也发展了兼具能量密度的高功率电池新体系 ， 通过电极表面的结构和界面功能调控 ， 提升了功率特性；通过电极过程的活化调控 ， 建立了兼具能量密度、高功率电池新体系；通过单位点活化、双位点耦合、双功能催化、增强吸附 ， 实现了复合材料电池的功率密度3000 W/kg ， 同时能量密度达到122 Wh/kg 。
第五方面是电池的回收技术 。 随着电池用量的不断增大 ， 特别是以后储能电池用量急剧增加 ， 在电池回收方面过去一直是采用有机的体系 ， 就是天然有机酸 ， 而不用传统的这种硝酸、盐酸 ， 这样避免了在再生过程中的二次污染 。 天然有机酸的浸出率不低于传统的硝酸盐酸 ， 硝酸就是一价盐酸 ， 天然有机酸实际上不是一价的 ， 是多价的 ， 所以它的浸出率是高于盐酸的 。
第六方面是低成本电池材料与技术 。 大家现在对成本也非常敏感 ， 现在大家都在加紧研究的是钠离子电池 ， 我们提出的是钠离子电池在富钠材料中 ， 同样看到了氧的参与 。 实际上钠离子电池也有可能成为一个多电子体系 ， 这样的话它的能量密度就有提升的空间 。 我想如果把钠离子电池做成水性的电池 ， 而且成本低于每瓦时3毛钱的话 ， 它将有一个非常广泛的发展空间 。
关于未来的技术展望 ， 一共有三方面 。
第一个展望就是如何将电池系统寿命做到接近单体寿命？现在锂离子电池不断更新换代 ， 下一步的电池到底是什么？当然我们可能在电池材料体系方面还会做一个很大的更新 ， 在电池的制备体系还会做一个很大的改变 。 过去万主席常对我说 ， 你们这个能不能变一变 。 我们也一直在想 ， 一直没敢懈怠 。 我们新能源汽车将成为能源互联网的一个核心单元 ， 电池作为其中一个关键电化学能源转换和存储的器件 ， 从发明200多年以来 ， 一直采用固定并串联的系统组成方式 ， 放大了电池单体的差异性和非线性 。 由于它固定的串并联使它的差异性变大 ， 造成电池系统的短板效应 ， 进而造成效率、成本、可靠性和安全性等应用问题 。 目前电池系统循环寿命远低于单体的循环寿命 ， 如何从根本上克服短板效应 ， 将系统寿命做到接近单体寿命 。
第二个展望就是电池系统从模拟到数字的创新 。 目前的电力电子器件已经可以在纳秒级离散化一个数百安 ， 上千伏的能量流 ， 进而采用数字信号处理的手段对离散化数字化的能量流进行信息化处理 ， 消除能量产生和使用中的不确定性和非线性 。 就电池系统而言 ， 可以将电池单体容量首先进行“格式化” ， 使其成为一组“能量片” ， 通过采用信息系统与能源系统深度融合的能源互联网模式 ， 数字储能技术将互联网屏蔽终端差异性的技术引入到电池系统 ， 将传统的刚性串并联连接转变为程序控制的柔性连接 ， 从而消除电池单体之间的差异性 ， 实现电池系统从模拟到数字的创新 。
第三个展望是智能电池的应运而生 。 大家昨天讲现在都在走向数字化 ， 我想电池也是如此 。 所以在能量信息深度融合的大背景下 ， 电池行业将会有以下的发展趋势 。 一个是5G时代需要大量的自主供电传感器系统 ， 另外一个就是电池单体的趋势是半导体化 。 如果固态电池和电容可以采用半导体工艺制备 ， 得到的DRAM的电池芯片 ， 这将极大的提升终端的供电能力支持半导体工艺 ， 即储能器件的半导体化 。 电池单体在生产过程中将与信息系统紧密耦合形成数字电池即智能电池 ， 类比于磁盘到硬盘的变革 ， 将开启二次电池数字化的新的飞跃 。
我们的“973”项目团队包括北京理工大学、中科院物理所、武汉大学、厦门大学、清华大学、南开大学、吉林大学等 。
能源革命悄然临近 ， 我们已经身处其中 ， 光伏、风电、储能、新能源汽车等分布式能源的发展 ， 将极大地改变全球能源的生产、传输和消费方式 ， 将会大范围改变人类生活甚至地缘政治格局 。


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