中國(guó)鋰電池未來必須要做強(qiáng)做大

　　截至2015年，風(fēng)電裝機(jī)超過1.45億千瓦、光伏裝機(jī)超過4300萬(wàn)千瓦。盡管成績(jī)矚目，但棄風(fēng)、棄光頑疾，著實(shí)讓人惋惜。2015年，新能源汽車市場(chǎng)一片火爆，全年產(chǎn)量突破34萬(wàn)輛，但對(duì)電動(dòng)汽車電池性能的擔(dān)憂依舊。日前，記者專訪了北京大學(xué)新能源材料與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的博士生導(dǎo)師其魯教授，聊一聊儲(chǔ)能及動(dòng)力電池等行業(yè)熱點(diǎn)話題。

　　
 　　聚焦偏遠(yuǎn)的無(wú)電人口儲(chǔ)能利用
　　
　　記者：就儲(chǔ)能來說，日本走在世界前列。您認(rèn)為政府應(yīng)該給予政策或者補(bǔ)貼支持嗎？
　　
　　其魯：盡管其在儲(chǔ)能技術(shù)方面著手早且領(lǐng)先世界，但在日本，因其電網(wǎng)延伸到每家每戶，家庭式的光伏發(fā)電使用廣泛，產(chǎn)生的余電隨時(shí)進(jìn)入電網(wǎng)，儲(chǔ)能應(yīng)用并不多。但在中國(guó)，我們是在荒郊野外等地勢(shì)空曠的地方，發(fā)展大規(guī)模、集中式清潔能源發(fā)電。由于風(fēng)光的間歇性，瞬時(shí)電力對(duì)電網(wǎng)的沖擊大。而日本80%甚至更多的家庭擁有自家屋頂，家庭式光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)沖擊的作用力與集中式相比是不同的。
　　
　　對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)來說，政策補(bǔ)貼應(yīng)依據(jù)市場(chǎng)行為來定。另外希望國(guó)家能夠多支持基礎(chǔ)研究，踏實(shí)認(rèn)真練好基本功。
　　
　　記者：在中國(guó)，發(fā)展集中式光伏對(duì)電網(wǎng)有沖擊，發(fā)展分散式自有屋頂極少，那該如何破題？
　　
　　其魯：我們現(xiàn)在解決家庭式儲(chǔ)能問題就集中在較為偏遠(yuǎn)地區(qū)的無(wú)電人口。如西藏約70萬(wàn)藏民沒有用上電。其他偏遠(yuǎn)地區(qū)如云貴川、新疆、內(nèi)蒙古等地區(qū)的無(wú)電人口，加起來也是一個(gè)不小的數(shù)字。
　　
　　三年前我們?cè)趦?nèi)蒙古二連浩特的幾十戶牧民開展光伏發(fā)電 儲(chǔ)能試驗(yàn)。結(jié)果顯示，在牧民家里，除了取暖用電外，包括做飯、電冰箱、電視、電焊切割、牛羊擠奶等電力都能提供。每家裝3-5千瓦，由當(dāng)?shù)卣a(bǔ)貼85%。每年牧民因柴油發(fā)電機(jī)、家電、電動(dòng)摩托車等用電就能省1萬(wàn)多塊錢。最重要的是改變了交通閉塞，讓他們聯(lián)通世界，了解信息。
　　
　　現(xiàn)在我們和西藏的那曲地方政府也有了初步合作意向，作為扶貧的重要手段。這和以往的光伏扶貧概念不同，以往的光伏扶貧資金是大規(guī)模集中建設(shè)，錢撥給發(fā)電企業(yè)，但游牧民太分散，不能真正從中受益。
　　
　　動(dòng)力電池性能質(zhì)量有待提升
　　
　　記者：您是我國(guó)鈷酸鋰、錳酸鋰電池正極材料主要奠基人，是2008年奧運(yùn)會(huì)、2010年世博會(huì)電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池項(xiàng)目以及國(guó)家“十一五”863電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。經(jīng)過多年發(fā)展，中國(guó)動(dòng)力電池現(xiàn)狀如何？
　　
　　其魯：我2000年回國(guó)后，迅速打造了中國(guó)第一條鈷酸鋰生產(chǎn)線，用了1年左右，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)鈷酸鋰生產(chǎn)零的突破。之后，我們研制并生產(chǎn)出兩大類鋰電池，一是高容量的錳酸鋰電池，一是高功率的多元金屬氧化物復(fù)合材料的鋰電池。北京奧運(yùn)會(huì)期間及之后，確保了50輛電動(dòng)車和數(shù)百輛混合動(dòng)力公交車安全高效運(yùn)行。
　　
　　現(xiàn)在鋰電池成本已急劇下降，十年前，中國(guó)的鋰電池隔膜每平米要三四十元，現(xiàn)在無(wú)論是鋰電池的正極材料還是負(fù)極材料已經(jīng)很便宜了，據(jù)說有隔膜電池廠家已做到兩三塊錢。鋰電池迅速發(fā)展的同時(shí)，也暴露出電池爆炸等安全問題。鋰電池需要在今后幾年之內(nèi)做得更小、更輕、更安全可靠、更便宜，電池的整車技術(shù)也需要趕超。希望整個(gè)行業(yè)能將鋰電池做強(qiáng)做大，而不是一提到中國(guó)制造就是劣質(zhì)廉價(jià)產(chǎn)品的代名詞。
　　
　　記者：工信部暫?？蛙囉萌囯姵?，對(duì)此怎么看？
　　
　　其魯：這有點(diǎn)偏激、片面。10年我就曾說過，三元鋰電池不適合于純電動(dòng)汽車，但在混合電動(dòng)車上可以用。在試驗(yàn)中，三元鋰電池在快速充電中，熱量不能迅速釋放，使爆炸性可能性增加。
　　
　　記者：現(xiàn)在的磷酸鐵鋰技術(shù)呢？
　　
　　其魯：磷酸鐵鋰技術(shù)沒有發(fā)展未來。5年前，磷酸鐵鋰電池占據(jù)市場(chǎng)的絕大多數(shù)，最近兩年三元鋰電池迅速增加。但前者壽命差、安全性差、體積大、能量密度低，性能上不及三元鋰電池。
　　
　　記者：國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議提出要實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池實(shí)質(zhì)性突破，工信部出資5億成立了9家企業(yè)組成的動(dòng)力電池研發(fā)平臺(tái)。
　　
　　其魯：這9家企業(yè)，除了天津力神，均是國(guó)有汽車制造企業(yè)。他們的特長(zhǎng)是做汽車，但突破電池瓶頸需要基礎(chǔ)人才，技術(shù)的累積不是簡(jiǎn)單花錢就能辦成的事。
　　
　　未來技術(shù)方向還是鋰電池
　　
　　記者：您認(rèn)為未來動(dòng)力電池發(fā)展的方向是什么？隨著動(dòng)力電池的爆發(fā)式增長(zhǎng)，關(guān)于其回收利用也被國(guó)家提上日程。
　　
　　其魯：未來動(dòng)力電池的方向，用在混合動(dòng)力車的是使用了多元金屬氧化物正極材料的高功率鋰電池。在純電動(dòng)車上，方向應(yīng)該是尖晶石的錳酸鋰。日本純電動(dòng)汽車上用的是錳酸鋰材料，之所以叫做尖晶石，是因?yàn)殄i酸鋰有不同電壓、不同結(jié)構(gòu)，在命名上會(huì)有差異。在尖晶石的錳酸鋰技術(shù)上，我們已經(jīng)跟蹤了20多年，今后會(huì)從一代到二代再到三代，不斷地推向市場(chǎng)，比如奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)上用的就是這一技術(shù)。
　　
　　另外鋰空氣電池也在不斷研究中，未來電池的方向還是在鋰電池圈里，不管是鋰作為正極還是負(fù)極。
　　
　　動(dòng)力電池在電動(dòng)汽車上使用之后，可以回收用于儲(chǔ)能利用，之后再作為資源回收利用。比如奧運(yùn)投運(yùn)的上百輛電動(dòng)公交車，運(yùn)行3年之后，用于風(fēng)電和光伏的儲(chǔ)能。最后，再回收作為材料再利用。
　　
　　記者：現(xiàn)在石墨烯炒的很熱，但很多人認(rèn)為石墨烯不切實(shí)際。
　　
　　其魯：石墨烯是進(jìn)入本世紀(jì)來才發(fā)現(xiàn)的一種新材料，有很好的物理導(dǎo)電性。有報(bào)道稱，石墨烯電池充電時(shí)長(zhǎng)8分鐘可行駛1000公里。8分鐘充電，今天的多元正極金屬?gòu)?fù)合氧化物電池也可以做到，大概用10C的倍率去充電。從材料角度看，石墨烯導(dǎo)電性能好，但由材料推導(dǎo)到電池再推導(dǎo)到電動(dòng)車上，概念一樣嗎？
　　
　　10C倍率意味著什么？通常行駛100公里，小轎車至少需要15千瓦、20千瓦的電池，如果要行駛1000公里，要用幾百千瓦的電池。如果再用10C去充電，動(dòng)力得多大？今天的城市電網(wǎng)根本做不到這一點(diǎn)。雖然技術(shù)上可行，但實(shí)際上做不到。對(duì)電動(dòng)汽車來說，不能僅看行駛里程，一輛車上完全載電池不載人的話，意義何在？應(yīng)用單體積或者單位重量的電池，能驅(qū)動(dòng)一定重量的電動(dòng)汽車或者能量密度來描述電動(dòng)汽車的先進(jìn)性。