Shmuel De-Leon：2018年新鋰離子快速充電電池市場
5月24日，CIBF2018 第十三屆中國國際電池技術(shù)交流會(huì)展覽會(huì)在深圳會(huì)展中心開幕。以色列Shmuel De-Leon Energy有限公司Shmuel De-Leon在技術(shù)交流會(huì)上發(fā)表主題演講。以下是演講正文：
首先非常感謝大會(huì)組委會(huì)邀請(qǐng)我來這里演講，我可能是第一位來自于以色列的演講嘉賓，快速充電已經(jīng)捕獲了大家很多的目光。如何解決這中間的問題，如何使得這個(gè)電池能夠在幾秒中充的非常快，同時(shí)能量密度非常大，包括在應(yīng)用方面有非常大的擴(kuò)展，不僅是在電動(dòng)汽車方面，在其他方面也有很多的應(yīng)用。
首先我想說一下什么叫快充，或者是超快充，在這個(gè)行業(yè)當(dāng)中對(duì)這個(gè)定義都達(dá)成了共識(shí)，很快從0到80%，一般是在5分鐘之內(nèi)達(dá)到快充的技術(shù)。特斯拉就有這樣的快充技術(shù)，談到快充，并不是意味著每次都充的非常快。大部分的充電有的時(shí)候是慢充，我們不想耗盡電池。
給大家舉一個(gè)例子，有一些解決方法，現(xiàn)在使用快充的解決方法，消費(fèi)電子方面的例子，比如說手提電腦，這是USB-C，充電端口，我們是充100瓦。（PPT）大家可以從這個(gè)圖上看到，這個(gè)電腦有兩個(gè)充電端口，一個(gè)是USB-C，100瓦，就是快充。另一個(gè)USB-C是65瓦，如果看一下電腦的說明書，盡可能的采取慢充的方法，除非真的一定要這么做。所以，作為連接器來說，我們不想對(duì)電池造成枯竭和損耗。
另外一個(gè)是手機(jī)，大家知道手機(jī)現(xiàn)在每天都在運(yùn)轉(zhuǎn)，今天我們有30瓦，這是快充的方案，這是搞通的快充方案，已經(jīng)到達(dá)了標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了智能市場。我們?cè)倏匆幌码妱?dòng)汽車，EV For，電動(dòng)汽車一切都變成電動(dòng)化，在很多地方可能都沒有電車場，怎么樣去充電呢？在晚上，在家里因?yàn)闆]有停車的地方，就不太方便充電。所以我們需要有這樣一個(gè)選擇，在5-10分鐘在充電樁充電，如果有這樣的機(jī)會(huì)，就意味著人們?cè)诩依锊恍枰型＼噲觯诔潆姌犊梢赃M(jìn)行充電，或者他們有時(shí)間的時(shí)候進(jìn)行充電。
作為主機(jī)廠，它們了解這一點(diǎn)的重要性，今天它們已經(jīng)改變了心態(tài)，沒有說能源密度是最重要的事情。行駛里程是非常重要的事情，在這方面可能要犧牲一些駕駛里程，可能就要更多快充的技術(shù)。
說一下快充2020年的目標(biāo)，這是快充的400千瓦，我們看一下美國、北美、亞洲的情況，電網(wǎng)實(shí)際上對(duì)于這么快的快充可能還不太容易接入，所以現(xiàn)在還沒有這么快來實(shí)現(xiàn)同時(shí)充電這么多的情況。現(xiàn)在，快充實(shí)際上還有一定的挑戰(zhàn)，電池的能力能不能接受這樣的快充，還有它的安全性的問題，然后就是熱問題，熱問題會(huì)導(dǎo)致電池的損傷，電網(wǎng)會(huì)造成沖擊，是不是能夠到400千瓦同時(shí)充電的情況，電網(wǎng)能不能容納這種情況。
另外，我們還要考慮到充電器，做400千瓦的充電，充電器是非常的熱，而且成本問題，電池的問題。我們知道更大的充電器的成本更高，還有充電效率，如果充的特快，成本也是一個(gè)問題，效率也是一個(gè)問題。現(xiàn)在普通的設(shè)備和特殊的快充設(shè)備，快充設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)肯定高的很多。普通的為什么不能充的快，因?yàn)殇嚥荒苓M(jìn)入到負(fù)極，會(huì)產(chǎn)生質(zhì)晶的情況，然后會(huì)產(chǎn)生像電鍍層停留的層級(jí)的情況，這是一個(gè)液態(tài)的情況。
固體電池，我們知道會(huì)產(chǎn)生一種質(zhì)晶，這里會(huì)導(dǎo)致安全性的問題，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)組出現(xiàn)問題，會(huì)導(dǎo)致安全問題，比如說短路、爆炸起火等等問題。當(dāng)我們?cè)诳斐涞臅r(shí)候要有一個(gè)非常強(qiáng)勁的電芯，我們要有一個(gè)非常好的正極和負(fù)極的表面處理。當(dāng)你在做處理的時(shí)候，你會(huì)考慮到成本的問題，這個(gè)電池成本肯定就變得更高了。大家可以看到有一些估計(jì)（PPT），美國的ANL做的，它們預(yù)計(jì)最快充的電池是要到2020年，它的成本是比較高，100-120每公斤。
我們有標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一部分快充，最重要的一般是像LTO，這是快速陰極的動(dòng)態(tài)情況，這里就不會(huì)出現(xiàn)太多的安全性問題。但是這個(gè)方面我們可以出現(xiàn)70%的能量密度，能量的密度還是比較低。雖然可以實(shí)現(xiàn)快充，所以我們要有一個(gè)更好的解決方法。
同時(shí)，我們還有一個(gè)LPF的充電問題，這是納米材料，有更低的電壓，現(xiàn)在也沒有比較好的解決方法。東芝在這個(gè)行業(yè)當(dāng)中應(yīng)該是一個(gè)領(lǐng)先者，它是可再充電池的領(lǐng)先者，在鈦酸鋰當(dāng)中。
A123是個(gè)非常獨(dú)特的解決方法，因?yàn)槲覀冋f的是它的正極材料，這是納米的可再充的材料，它有非常高的性能。同時(shí)，它是300瓦時(shí)/公斤，但是它的能量密度也不是太高。有一些公司能夠進(jìn)入到新的事業(yè)當(dāng)中，它們研發(fā)一些高級(jí)的、先進(jìn)的電池原材料可以用于新電池。在正極、負(fù)極方面，我們可以在Anode用硅降低凝結(jié)和厚度，有更高表面的能量，這樣就可以有更高的快充性能和更高的能量密度，這些公司合成材料在正極方面，據(jù)報(bào)告已經(jīng)提高了能量的倍率。新的合成的材料在正極方面。
在隔膜材料當(dāng)中，我們有更薄的薄膜，它是有特殊的涂層能夠提高連接性，快充并不是由一家公司推出的解決方案，其實(shí)我們需要很多的組建共同加速快充方面。Storedot，這家公司來自于以色列，是一家新創(chuàng)公司，它在6年前創(chuàng)立的，它們發(fā)布了第一代快充技術(shù)。在日本進(jìn)行了電池的生產(chǎn)，以前做了第一代，現(xiàn)在不斷的進(jìn)行技術(shù)的延伸，性能變得更加的卓越。戴姆勒對(duì)它進(jìn)行了投資，這家新創(chuàng)公司接受了很多投資，它有更多的發(fā)展前景。
我們看一下快充的全面方法，結(jié)構(gòu)、制造、電極、電解液、正極、負(fù)極、高電壓的情況，還有質(zhì)晶抑制的情況，這家新創(chuàng)公司在中國也有業(yè)務(wù)布局。（PPT）這是快充市場的業(yè)務(wù)布局，這是TDK，2015年和三星進(jìn)行合作，它們有生產(chǎn)移動(dòng)充電寶，對(duì)電動(dòng)汽車也有更快的充電方法，第一代是2020年推出，第二代會(huì)在2022年推出電動(dòng)充電技術(shù)。
我們知道，當(dāng)我們有電池的時(shí)候，電池充電可能比較快，但是充電很快只是一個(gè)方面，對(duì)于這個(gè)技術(shù)來說，可以從另一個(gè)方面來看，可以從充的很快，但是沒有必要充的過快。所以，我們還有特別的充電圖譜，比如說我們可能會(huì)犧牲能源的密度，如果你充電過快的話。比如說180Wh的技術(shù)，快充的MNS是180WH。另一家公司是來自于加州，這家公司發(fā)明的是以硅基的鋰電池，用的是比較特別的隔膜，可以達(dá)到300瓦時(shí)/公斤，而它們提供的是5分鐘的充電。這個(gè)公司也是在做快充的。
這個(gè)是GS Yuasa公司，已經(jīng)投產(chǎn)了，它們的快充電池可以達(dá)到28c，我在日本已經(jīng)看到它們的產(chǎn)品已經(jīng)投產(chǎn)了，它們的產(chǎn)品真正可以做到快充的目標(biāo)。大家可以看它們的一些參數(shù)（PPT），是25安的電池可以達(dá)到600安的情況。5分鐘的快充樣品，這是他們給出的一個(gè)演示。
三星SDI在去年的時(shí)候在拉斯維加斯的展示也提到他們有下一代的快充技術(shù)，希望在明年進(jìn)行投產(chǎn)。我想說電動(dòng)汽車上的快充其實(shí)也取決于電池的設(shè)計(jì)，比方說800-1000電壓，現(xiàn)在只是400伏的電壓。現(xiàn)在在車使用的情況，我們會(huì)有一些熱量，現(xiàn)在這個(gè)電池所需要的容量是10-20安，如果需要快充的話，我們不再需要大的電池了，同時(shí)還可以解決一些成本。另外，我們還可以有電池組，或者是說還有重量方面的減輕。
適合所有人的電動(dòng)車就是需要快充的，快充是一個(gè)必備條件。對(duì)于能量密度、功率密度的需求是需要有一個(gè)突破的。但是現(xiàn)在的這種進(jìn)展卻是比較緩慢的，快充就是需要去填補(bǔ)這樣的需求。現(xiàn)在的生產(chǎn)對(duì)于快充而言，并不是能夠滿足的，我們需要有新的技術(shù)，所以現(xiàn)在有大概12個(gè)初創(chuàng)公司能夠開發(fā)快充的技術(shù)，我們已經(jīng)在市場研究的報(bào)告當(dāng)中提到了，新的快充技術(shù)應(yīng)該是在未來5年當(dāng)中可以進(jìn)行量產(chǎn)。我們還有新的技術(shù)，新的設(shè)備可能今天還不能做到，但是未來5年可以緩慢的做到。先到這里，謝謝大家。
主持人：感謝您對(duì)于市場前沿的理解。
提問：非常感謝您的介紹，東芝發(fā)布了快充的電池，是TNO的負(fù)極材料，您是不是知道TNO的材料呢？
Shmuel De-Leon：這個(gè)問題挺好的，功率能量密度并不是我所說的，確實(shí)是有一些進(jìn)展，但是太貴了，因?yàn)檫@個(gè)材料很貴。我所說的是NMC的快充是完全不一樣的技術(shù)。
提問：您說的Storedot用的材料是什么樣的？有沒有相關(guān)的信息能夠給到我們？
Shmuel De-Leon：我們是有材料，但它是非常機(jī)密的，如果看它們的專利話可以找到一些信息。
提問：我其實(shí)找了一些它們的專利信息，但是仍舊沒有辦法找到信息。
Shmuel De-Leon：可以和Storedot直接聯(lián)系。
（根據(jù)速記整理，未經(jīng)嘉賓審閱）
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