程君：電動汽車用高能量密度鋰離子電池的技術(shù)研究及應(yīng)用
5月22日，CIBF2018 第十三屆中國國際電池技術(shù)交流會展覽會在深圳會展中心開幕。力信（江蘇）能源科技有限責(zé)任公司程君在技術(shù)交流會上發(fā)表主題演講。以下是演講正文：
各位專家、各位嘉賓，下午好！今天由我代表力信能源為大家做力信能源高能量密度動力電池的研究進(jìn)展和應(yīng)用方面的報告。
力信能源是一個比較新的公司，到目前為止，它成立也就兩年時間，我們的注冊資金是10億人民幣，總投資30億人民幣。占地面積約1000M，我們有兩個生產(chǎn)基地，一個是在江蘇的鎮(zhèn)江，另一個是在安徽金寨，目前總產(chǎn)能是4個多GWH，希望今年年底做到8GWH，研究院總部在上海，研究院的產(chǎn)品開發(fā)中心也分別在我們的兩個基地。主要股東是中信產(chǎn)業(yè)基金控股，公司管理團(tuán)隊(duì)占10%左右，目前人數(shù)大概在1200人。我們的大股東是中信產(chǎn)業(yè)基金，從資金上面相對給我們提供更好的支持。中信產(chǎn)業(yè)基金投資了我們產(chǎn)業(yè)鏈上上下游的其他公司，所以在這方面也能夠幫助我們做很好的協(xié)同，比如北控，可以在儲能方面和我們做協(xié)同，像天地華宇、中信外包、滴滴打車等，可以幫助我們在車用電子商實(shí)現(xiàn)一定的協(xié)同。
研究院建設(shè)，研究院分七大中心，基礎(chǔ)研發(fā)中心主要在上海，它的主要工作任務(wù)是電化學(xué)體系的建立，這里涉及材料的研發(fā)，產(chǎn)品開發(fā)中心是放到每個生產(chǎn)基地，主要用上海電化學(xué)體系平臺，結(jié)合客戶的需求開發(fā)產(chǎn)品，通過客戶的認(rèn)證。第三個中心是電源解決方案中心，包括Pack、BMS，考慮到動力電池，單機(jī)能量特別高，專門做安全性可靠中心，這里面從材料級到電芯級再到模組級，有一系列的研究。戰(zhàn)略研發(fā)中心，主要是考慮到我們是相對比較新的企業(yè)，所以在這里面更多的利用了國際化的資源和能力，來盡快提升我們本身的能力，包括在我們下一代電池的發(fā)展過程中，如何幫我們把握方向。接下來是產(chǎn)品測試中心和項(xiàng)目管理中心，總共七大中心，目前到年底會有接近500人的研究院的團(tuán)隊(duì)。產(chǎn)品研發(fā)平臺，主要有三個層次，從基礎(chǔ)，有日常500支的小型電化學(xué)體系的優(yōu)化平臺。我們還擁有1萬只每天的中試信幫助我們驗(yàn)證的新產(chǎn)品和量產(chǎn)的設(shè)備和工藝的復(fù)合性，保證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)面向大生產(chǎn)設(shè)計(jì)。從材料級到電芯產(chǎn)品的設(shè)計(jì)包括工藝工程，包括電源解決方案對應(yīng)的BMS、PACK設(shè)計(jì)，都有特別安全的控制。整個生命的生產(chǎn)過程中，每個階段一定會有0和1的關(guān)系，首先安全要成為每個產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的本能，要保證產(chǎn)品的安全特性。
戰(zhàn)略合作，一方面我們和國際化的平臺公司有些合作，同時我們也引進(jìn)了一些國際化的人才，包括日本和韓國，同時我們和同濟(jì)大學(xué)建立聯(lián)合研究院，主要是在技術(shù)性學(xué)科和第二代電池方面做研究。產(chǎn)品測試的驗(yàn)證中心，到目前為止總投資接近1億人民幣，從材料級到小型電池和目前的中等型號的電池產(chǎn)品以及系統(tǒng)級，我們有全套的測試驗(yàn)證的設(shè)備投入。產(chǎn)品研發(fā)策略方面，我們主要做兩種類型的鋰離子電池，一種是方形動力電池，主要在鎮(zhèn)江。另外一種聚合物電池，在安徽金寨。對于電化學(xué)體系平臺主要有兩種，一種是鐵力系，鐵鋰系主推儲能方面的應(yīng)用，也有大巴車的應(yīng)用。
高能量密度設(shè)計(jì)的理念和產(chǎn)品介紹。
這是我們的電芯路線圖，是我們量產(chǎn)的時間和對應(yīng)的容量和能量密度。整體的技術(shù)路線，一方面，對正極來說，鈷逐步減少、鎳逐步增加，2020年左右，即使是高鎳也有成本問題，包括能量密度的問題，我們會從鎳轉(zhuǎn)向錳，再往后面走，固體電池等等。今年的能量密度我們大量推的還是210WH/KG這個平臺，但是同步準(zhǔn)備的有230和250方形的平臺。PHEV是標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，37AH逐步提升。HEV有6AH和10AH的平臺。負(fù)極方面，現(xiàn)在210WH/KG這個平臺是以石墨為主，逐步過渡到硅碳，全固態(tài)的時候，今年也有一個立項(xiàng)，但是肯定要用金屬鋰鈉，這樣能量密度才能體現(xiàn)優(yōu)勢。
正極材料的選擇主要是兩個方向，一是單晶化，二是高鎳化。一方面提升能量密度，二是保證安全和長壽命。我們做了一些評測，在這個過程中，有些甚至高鎳的單晶，在一定程度也可以做高鎳的探索，到4.3V的時候還是比較穩(wěn)定。
負(fù)極材料主要采用混合體系，硅碳，我們用的是氧化亞硅，當(dāng)然它有些處理。同時我們會用一次顆粒和二次顆粒共混的體系，既保證首效，同時也要提升它本身的亞石，對負(fù)極表面做了簡單的處理，幫助我們提高它的連接能力，降低反彈。由于整個硅碳排碳比較多，所以我們是剛性加柔性結(jié)構(gòu)，剛性是一直反彈，柔性是更有效的抓住，提高粘結(jié)性能。我們做了一個簡單的模擬，基本上硅碳的混合比例是和首效是正比的相關(guān)關(guān)系，實(shí)際上這里面如果是加一些技術(shù)，有些方面可以有大的提升。我們可以看到它的粘結(jié)力的對比數(shù)據(jù)。
電解液首先用FEC，可以明顯看到它表面的改善，是不是變得更加圓潤，光滑，有沒有broken，當(dāng)然也有其他類型的添加劑幫我們提高高溫特性，我們實(shí)際上也在考慮DTT是化學(xué)反應(yīng)的作用，但是對我們有一個低溫存儲的依賴，我們有沒有可能找一種物理性的添加劑來解決目前面臨的DTT帶來的問題。
產(chǎn)品品質(zhì)保障，相對來講，尤其是這里面提出跟消費(fèi)類電池產(chǎn)品來講，我們不再只是看材料，更多看下線，更多看下線和原材料一致性，因?yàn)樵牧弦恢滦院茫拍芨玫谋ＷC產(chǎn)品的一致性。
模組主要是兩個事，一是和低成本化，二是輕量化，提高我們的效率。今年我們推了三個模組化的平臺，140WH/KG、160WH/KG和180WH/KG。
這是硅碳和高鎳的數(shù)據(jù)，從這個數(shù)據(jù)來看，基本能做到1800次，我們還有持續(xù)改進(jìn)的空間。
最后是我們簡單的產(chǎn)品列表的介紹。主要是show儲能和大巴車的應(yīng)約。我們是以標(biāo)準(zhǔn)化的VDA尺寸為主，主要是2714893，當(dāng)然厚度是沒有增加，但是長度上有另外一個齒輪是27148130。對儲能來說有40AH、50AH的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，又可以高功率、調(diào)頻的，也有能量密度。也有低成本，能量型的。
三元系，物流車有兩代體系，一代是純?nèi)硗庖淮腔旌象w系，混合體系帶來的更多是保證性能的條件下低成本。乘用方面，今年主推的，我們就是200-220的平臺，對應(yīng)的能量密度大概140-160。聚合物，我們主要是高電壓和高鎳。最后一款對應(yīng)剛才講的高鎳。前兩款是高電壓，分別是4.35V和4.4V，對應(yīng)的能量密度是250和260WH/KG。
最后一頁展示的是PHEV和HEV的產(chǎn)品，6AH和10AH標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，還有38AH和41AH的產(chǎn)品，HEV的壽命更好，可以做到1萬多次
（根據(jù)速記整理，未經(jīng)嘉賓審閱）
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