5月22日，CIBF2018 第十三届中国国际电池技术交流会展览会在深圳会展中心开幕。中国电科集团首席科学家刘兴江博士在技术交流会上发表主题演讲。以下是演讲正文：

报告的题目是电池技术研究新进展与产业持续发展展望。电池行业到今天为止发展很快，但是有很多问题。我们有哪些进展，后期应该怎么办？这些是我们关心的问题。我的报告分五个方面，电池在我们国家战略新兴产业之一起着很重要的作用，无论是在新能源、新材料以及电动汽车，都有很重要的应用，电池行业的发展越来越快。整个市场走向也非常好，到2020年的电池发展趋势。2017年我们国家的电车占全球的52%，应该说是全球第一了。而且全球的规模已经达到了148GWh，增长主要来来自于电动汽车的拉动，到2017年底，全球动力电池的销售排名（PPT），EATL排名第一，然后是松下、比亚迪。

作为技术，应该也是发展的比较快，而且各个国家也制定了自己的中长期发展规划，包括前面肖教授介绍了中国政府，无论是研发还是产业化，都有相应的项目在开展。总的来说，电池的发展，除了锂离子电池继续提升比能量以外，在新体系的探索上有艰苦的工作。包括固态电池，包括锂流电池新体系。总的目标是围绕400-500瓦时/公斤，这是到2020年左右要实现的，这是研发水平。产业化，估计在2025-2030之间，相对比较客观的一个估计。

中国政府制定的规划，把电池分为三步走，第一步已经基本配套实现接近200瓦时/公斤的设备。“十三五”要达到300瓦时/公斤，下一代作为探索新体系，瞄准的是500瓦时/公斤，甚至是更高的比能量布局。

时间这些目标，这些体系，从政府层面也好，或者是各研究部门也在探索新的材料体系，包括锂离子电池是不是走高内部线，负极是不是用硅碳，总固态电池怎么走，有一些相应的计算。总的来讲，行业发展的很快，市场也在增长，新的研究方向不断的展开。

第二部分介绍中国电池工业的整体状态，我们做了一个统计，在所有的各种电池里面，应该说取得增长的是铅酸电池，还有锂离子电池，铅酸电池增长的很稳健，锂离子电池增长的是最快的。在碱性电池，无论是蓄电池还是元电池，基本上是下降的，这是我们行业协会在国内做的统计结果（PPT）。国内有关动力电池的应用，这个排名做了前20名的统计，没有国外的公司，都是一些国内的公司，宁德，比亚迪是遥遥领先，沃特玛最近有些麻烦，比亚迪也有些问题，整个行业最近新闻比较多。

作为动力电池的选择，正极材料非常关键，现在基本上这三类，一类是三元材料，以及程状（谐音）的材料。渐进式结构，锰酸锂或者是内蒙酸锂，然后是磷酸盐，这三类在动力电池都有应用。大家可以看到下面的饼图（PPT），2016年磷酸铁锂是主流，达到70%的份额，但是到2017年情况发生了变化，三元材料已经增长到45%，接近磷酸铁锂的增长，由于政府的补贴，比能量提高了引导的结果。同时也是电动汽车长历程的续航要求。同时大家关注这两项是并存的，并不是说谁要取代谁，各有各的应用场所。

各种外形，圆、方、聚合物矩的选择，超过一半的电池是方形的，主要还是由于磷酸铁锂大容量化以后方形结构最合理，用在大巴车上或是物流等各个领域。同时方形和聚合物这一块也有相应的比重，尤其是21700电池出来以后，它的市场占有量有一定程度的增长。

我们国家典型厂家的电池产业化，量产配套的，已经应用的电池的技术水平。首先，可以看到大方形，能量做到200以上，肯定是磷酸铁锂，它的比能量可以达到163和165瓦，磷酸铁锂通过单体电池大容量化，它的比能量也可以得到很大的提高，有一些尝试做到180瓦时/公斤，磷酸铁锂本身还是有一定的生命力。

采用三元材料的方形电池，也是两个典型厂家的数据，能量是51、43的水平，比能量可以做到181、200瓦时/公斤，还有一定的优化空间，现在基本上是采用532为主。

圆柱，装车以后系统提升最高的是圆形电池，21700电池的典型特性，力神的数据，做到3.8ah，在这个条件下可以做到比能将近200瓦时/公斤，平均是522瓦时/升，如果单体做到4瓦时，比能做到256是没问题的。

聚合物，高电压材料，都可以采用这种结构。（PPT）两个公司的数据，能量不一样，因为包装轻量化，比能量可以做到200以上，还有一个是接近300瓦时/公斤，这些都是产品的数据。

磷酸铁锂，东芝做的不错，国内也有厂家在尝试，做成聚合电池以后，比能量是120瓦时/公斤，可以和一些磷酸铁锂电池，或者是说酸锂电池有一定的竞争潜力。

除了比能量提升以外，还有一个就是如何降低成本，到2020年政府补贴就没有了。降成本主要是两个方面，一方面是靠电池本身技术，或者是材料成本，或者是制造成本的降低。另外，提升比能量，卖电池基本上是按瓦时或安时来算的，提升比能量可以把价格降下来。另外，怎么形成规模效应，打造产业链，或者是整个电池材料的循环领导，这些形成以后，可以在成本上有一定的下降空间。现在有的可以做到0.6元瓦时/公斤，这样的话就很有竞争力。

接下来简单介绍一下研发方面的典型结果，应该说，下一代电池的研发在国内应该做的很多，而且体系大部分集中在锂系列，钢能锂电池，还有固态电池，无论是在国家还是各个企业自己的计划里面都在积极投资，还有锂流电池，轻金属空气电池，纳离子电池等等，这些新体系，哪些更接近，或者是将来应用的可能性，简单介绍一下国内的研究状态。

在国家专项的牵引下，300瓦时/公斤，肖教授已经介绍了，应该说取得一定的进展，它的材料组成，基本上正极是用钢内（谐音）NCM811材料负极是用硅碳复合材料，或者是盐酸亚硅碳复合材料，这些材料组成做的可以超过300瓦时/公斤，国内四家都在做。存在的问题，安全性还有隐患，循环寿命还不是特别理想，就这两个问题。

中国特色的一个研究进展，也是在863项目的推动下，瞄准500瓦时/公斤的锂离子电池体系，比方说北大的夏教授提出来的银离子补偿的富锂锰基以及其他的富锂材料，合金负极进行组合，有可能做到400瓦时/公斤，甚至可以冲击500瓦时/公斤，这个研究值得关注，但也要关注应用的安全性问题，以及它的循环稳定性问题。

接下来第二部分介绍一下固态，无论是从安全性，还有寿命来说，都很有竞争力。（PPT）在欧美有很多初创的厂家在这方面进行产业化，在东亚，包括中日韩这三个国家投入或进行产业化的公司都在尝试用聚合物体系，或者是无机的，或者是复合的，或者是混合状态的，总固态的，都在做它们的产品开发，以及有一部分整车配套。国内典型的几个例子，比方说原来以中科院宁波所为代表的做了硫化物，以及氧化物和聚合物的复合体系，进行了小规模的一些实验室的实验，后来把技术转到干邦铝业进行终实（谐音）。

针对固态电池的界面，稳定性，离子性抑制的研究，其中有两条路线，一个是采用软界面，用聚合物做电解质的构镀，另一个是在线形成构镀层，自动形成离子导电层，避免其他的处理。通过界面的材料选择，通过正极、负极材料体系，至少在类似4伏的磷酸蒙铁锂材料是可以用的。我们自己的电池可以做出实验室的样品出来。

纳离子电池，我们在讨论纳离子电池将来有没有竞争力，锂资源一直成为产业发展的瓶颈，虽然说回收利用可以解决一部分问题，毕竟储量有限。纳离子不存在资源的问题，纳离子也是一个资源的选择，比如说正极材料可以用一些呈装的，也可以用离子材料。负极可以用各种碳材料，还有氧化物材料，除了石墨。对低成本化，或者是将来资源的问题，还是很好的一个选择。其中成中化合物，我们举了一个自己的结果，中科院物理所的过渡金氧化物，P2各0.6，碳1.4，以及通天锰（谐音）材料，有的可以超过100毫安时/克。林子反那（谐音）的材料，平台电压相对比较高，而且也不是循环稳定的。这是正极材料，负极材料，武安每（谐音）也是胡教授的一个结果，还有我们用软碳材料，基本上可以做到260-370之间，生物制的材料也可以接近300毫安/克的能量。我们做成样品电池，也可以很好的充放电，以及循环。还有物理所已经在推小规模的应用。

在锂流或锂空气电池研究这一块也有很好的结果，在这里就不多说了。将来会怎么样？市场很重要，将来的市场到底会怎么发展？2025年之前，这个行业还是应该非常健康的会高速的发展，市场容量会越来越大，主要的拉动还是靠动力电池。

第二就是体系，针对储能也好，或者是动力汽车，或者是物联网的应用，可以有一些不同的材料体系的选择，根据它的应用，电池体系也会不一样。包括燃料电池会不会出来，跟国家产业的布局，这是几起几落的，会不会成为主流或应用，我们还是拭目以待。

对于产业来说，我们首先觉得这个技术进步在加快，固态电池的技术逐步产业化，但是这种体系一定是长期并存的。磷酸铁锂和三元材料谁是主流，一定是并存的。动力电池的应用还是主流，但是储能，像物联网的应用也会发展很快，预测目前是动力车，将来提供的方式会有一定的变化，包括配套的基础设施能不能和无人驾驶相配合等等。应用还是比较宽的。

第三，锂电池行业是高速发展的，尤其是这两年国内扩张特别快，但是担忧也特别大，因为很多公司应该说是不挣钱，应该说真正挣钱的没有几家。这个行业面临很大的问题。低端产能的建设到底有没有必要，前几天在微信圈有人传我们国家的锂电产能已经到200GWh的规模。但是看行业的开工率不到35%，产能大大过剩。低端产能要淘汰，而且行业会做整合。

电池行业整个增长，锂离子电池增长比较快。我们新的体系，包括300瓦时/公斤，或者是300瓦时/公斤以上的材料体系基本上算确定。固态电池应该说目前还是最热的，而且我们通过计算，还是有超过500瓦时/公斤的理论潜力。更便宜的电池体系，纳离子电池，以及其他的电池体系也可以关注。以上是我的报告，谢谢大家！

（根据速记整理，未经嘉宾审阅）