Hanho Lee：電動汽車和動力電池的未來
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。韓國三星SDI Hanho Lee博士在技術(shù)交流會上發(fā)表主題演講。以下是演講正文：
非常感謝大家的耐心等待，也感謝大家邀請我參與這個非常高端、非常著名的CIBF。這個會議的規(guī)模越來越大了，我可以預(yù)見到，兩年之后組委會應(yīng)該會有更加大規(guī)模的這種展會規(guī)模，可能都要翻一倍了。
今天我要和大家討論一下電動汽車和動力汽車的未來。主要講以下四方面：
1、電動汽車的增長推動力在哪里。
2、消費者為什么要電動汽車。
3、現(xiàn)在和未來的電動化的策略。
4、未來電動汽車是什么樣的。
我們知道電動汽車，已經(jīng)到了電動化的第二階段，過去20年油價一直上漲，非常貴。所以政府就覺得我會有些貨幣方面的影響，他們會推動電氣化、電動化。我們想要減少制造成本，所以有很多制造廠開始研究相關(guān)的技術(shù)。當(dāng)時技術(shù)有限，價格非常高，所以價格還是比較高，從曲線可以看到。有些人對電動車感興趣，其實現(xiàn)在在五角星的點上，如果我們看現(xiàn)在的情況會有些風(fēng)險，會有完全下降的風(fēng)險。由于管制的情況，下降會特別快。
2020年，政府的補貼就會沒有了，到時候我們在座的革委會受到一些影響。所以我們需要努力避免這種情況的發(fā)生。我們怎樣實現(xiàn)電動化呢？這是我們做的調(diào)查，在左邊電動汽車本身的覆蓋率很高，95%的人知道電動汽車的存在，但是要買電動汽車的很少。在美國有96%的人知道有電動車，50%的人對電動車了解，29%的人考慮電動車，最終只有4%的人才會付諸行動去買，德國差不多也是這樣的情況。內(nèi)燃機的汽車，大家非常熟悉、非常了解，96%的人會買，最終73%的人會買。最大的問題是到底能開多少的里程。第二個是充電的問題，現(xiàn)在內(nèi)燃機的加油方式還是比較方便的，未來的充電樁和加油站一樣，比較普遍、比較方便。第三個是價格方面的問題，電動車還是比內(nèi)燃機的更貴。當(dāng)然還有其他的問題，比如它燃料的節(jié)省度等問題。
我們?yōu)榱烁玫耐茝V電動車，讓它開更長的距離，解決充電樁的問題，把價格降下來。我就會和大家分享三方面，如何能夠更好的去讓電動車開得更遠，如何增加充電設(shè)備，能夠去提供更好的價值和服務(wù)，最后能夠讓價格更加親民。
這是從消費者期望的角度來看，它的續(xù)航里程到底要多少呢？大家平均期待的續(xù)航里程是350-400公里，這是消費者的期望。我們之前的技術(shù)，比如十年之前，第一代的電動車，只能看150公里，比我們的期望低很多。第二代的車，三萬四千瓦時，特斯拉是很好的例子。第三代，能量密度是想要達到八萬六瓦時，一方面增加續(xù)航里程，另一方面也能提升能量密度。到時候可以達到500公里的續(xù)航里程，這樣子可以讓消費者知道電動車是非常好的、非常值得選擇的。
我們研發(fā)的路線圖，如何不斷提升車的行駛距離。這個距離對消費者而言是他們首先要考慮的。對于電動車而言，為什么會有這樣不同？我有朋友問，一輛車充電一次開多久？續(xù)航里程，其實就是沒有一個終點，我們一直以來都是要做到最好。如果看5年前的情況，可能我們覺得500WH是非常好的目標(biāo)?，F(xiàn)在是不是可以把目標(biāo)定在700WH或者把距離定在700公里，能夠不斷的提高我們的技術(shù)，這樣能夠更好的進行技術(shù)的發(fā)展，能夠研發(fā)鋰電池，支持電動車。這個過程是需要科研的支持。我想未來固態(tài)電池是很好的發(fā)展方向，當(dāng)然需要有供應(yīng)鏈的改變，還要有很大的創(chuàng)新。所以我說我覺得固態(tài)電池是很好的選擇。
如何有更高的續(xù)航里程？首先要更加提高電池的容量。正極，正極有很多的能量，其中有很多的原料，比方說鎳、錳、鈷，這是電池中最貴的原料。我們知道鎳、錳、鈷已經(jīng)商業(yè)化了，現(xiàn)在的能量密度仍舊是富鎳的能量密度比較好，比如811和NCA電池，我們也有學(xué)界的討論，到底未來怎么選擇？是選擇正極的811電池還是NCA？我們?nèi)绾味x未來的技術(shù)？我們現(xiàn)在還是在討論，未來到底是什么樣的？這種正極應(yīng)該是什么樣的材料？這是給大家提供一些參考。
以硅為基礎(chǔ)的負(fù)極，這是最具有潛力的解決方案。過去，最開始由人工石墨變得商業(yè)化了，1992年到2000年之后，我們從天然石墨到人工石墨，容量是更加增強的。每個廠家都是想要去看人工石墨，石墨的收縮會比較強，從自然石墨到人工石墨，人工石墨的價格一直提升，我們在想，是不是用混合式的石墨會是比較好的？這種混合式的石墨是用自然和人工石墨混合在一起，當(dāng)然我們的研發(fā)也是會時常進行變化的。
另外，改變硅，因為硅是比較好的替代物，在20年前硅就被人們發(fā)現(xiàn)，硅基材料可能有太多體積上的變化。它用于負(fù)極材料，我們只用一部分的硅基材料。我們要推廣這方面的技術(shù)，量的添加應(yīng)該少于10%。最好是用硅碳的納米復(fù)合材料SCN的材料，主要是要抵制收縮情況，還會添加石墨，這是用于低膨脹的石墨，再加上SCN?，F(xiàn)在我們用一個比的硅，在2020年或者2023年，會有很多的供應(yīng)商用硅基材料來用于電動汽車。我們剛才說要提高電池的能量密度，還要考慮到續(xù)航里程。最終的續(xù)航里程是我們要尋求的突破。另外就是充電的方便性，作為內(nèi)燃機，需要全面燃油的負(fù)荷。作為電動汽車，它要兩個小時，而內(nèi)燃機汽車實際上是非?？?，所以路邊充電的情況能不能得到改善？因為這種充電對家庭住戶的焦慮來說非常高。我們知道充電的行為主要是在家里或者在目的地進行充電。
根據(jù)我們的調(diào)查顯示，95%的電動車車主在家里有一個充電器，在停車場或者在公司都希望看到有充電設(shè)備。在充電設(shè)備當(dāng)中大家不應(yīng)該擔(dān)心這方面的問題。德國的情況，他們認(rèn)為充電的地址最好在離家近的地方，占了大部分訪談?wù)?，還有41%的人認(rèn)為在城市公共的區(qū)域，公司或者購物中心，還有休閑場所。根據(jù)我們的調(diào)查還有新的發(fā)現(xiàn)，快充是非常重要的點，最好是30分鐘內(nèi)解決這樣的目標(biāo)，這樣消除人們的充電壓力和焦慮，快充的技術(shù)提升，能給消費者提供更大的便利，最好是15分鐘內(nèi)3.2C達到80%。充電的時間和續(xù)航里程來進行配置，第一代的充電汽車是30分鐘，50分鐘第二代可以充到160-600公里，ICE可以達到700公里。我自己開車是不會超過200公里的，根據(jù)你自己的行駛歷程來進行適量的充電。休息時間，我們對電動汽車進行充電，一般200多公里，我們充電的時間可以控制一下，在第二代的時候只需要5分鐘就可以跑160公里的續(xù)航。這是我們未來想要實現(xiàn)的目標(biāo)。
左邊到右邊的快充技術(shù)已經(jīng)極大的降低了充電的時間，極大的提高了我們的效率。我們要達到5分鐘之內(nèi)充到更高的續(xù)航里程。在快充的性能當(dāng)中，有幾個方法可以實現(xiàn)，我們也進行了創(chuàng)新，包括：負(fù)極的設(shè)計、電極設(shè)計進行更新、形狀控制、非晶體石墨上的碳土層、正極有一個低阻力的導(dǎo)電劑。在右邊，對表面進行處理，能夠更好的來應(yīng)對熱的問題，熱產(chǎn)生和熱發(fā)散的問題，這是最大的充電倍率。在快充的過程中，我們非常擔(dān)心的是溫度上升所帶來的問題，因為電芯對于高溫的敏感度是非常高。比如40多度的高溫情況下會出現(xiàn)老化加速的情況，它的電芯壽命會快速下降，我們會謹(jǐn)慎控制電芯的溫度，如何持續(xù)溫度到少于30%，最好是像人體溫度這樣的。
如何把散熱情況做到更好？在散熱過程中要考慮到每公里的熱反應(yīng)的情況，我們可以考慮更換原材料對電池模組進行一定的變化，包括材料的選擇，這樣可以避免因為高溫產(chǎn)熱帶來對電芯的影響。還有我們的軟包電池、菱裝電池（音），他們有更低的產(chǎn)熱情況。軟包電池有很多的聚合物所構(gòu)成，因此，菱裝電池和軟包電池有對熱性能不同的抗逆情況。軟包電池有它的問題，電芯和溫度的影響很大，所以大家應(yīng)該不會有什么異議。溫度上升確實帶來很多的問題，我們在一直不斷探索。電池非常貴，我們要花很多錢，一個電池一萬美金，經(jīng)過一次使用，實際上電池還是有可以的使用，我們要考慮到電池組可以進行更好的梯次利用。我們要非常謹(jǐn)慎、非常精確的估計電池的壽命，因為更好的電池的壽命能夠讓我們有更好的對于壽命耐用性的預(yù)期。在比較長的行駛歷程中要更多了解電池的生命周期和耐用性。
對于電動出行來說，價格是人們考慮非常重要的因素，消費者的滿意程度是最大，如果電池出行的議價超過內(nèi)燃機車，是130%或者更低，現(xiàn)在主流的，更少的價格彈性正在引領(lǐng)市場。下一波我們會看到越來越多普羅大眾購買的車型出現(xiàn)在市場當(dāng)中。根據(jù)主機廠的要求和分析和對消費者的調(diào)查，能源的密度應(yīng)該到更大的瓦特小時或者更高，才能取得更好的電池組價格水平，在六千美金，續(xù)航里程要超過350公里。六千美金，作為電池來說這個價格非常敏感。接下來我們要更多了解市場情況，這是第二波的情況，主要的驅(qū)動是由電動汽車提高的性能以及非?？岬囊蛩厮鶝Q定的。第三波是讓更多的人能夠買得起車，以及電池的價格也是大家能承受得起的。
非常感謝！
（根據(jù)速記整理，未經(jīng)嘉賓審閱）
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