王芳（中國汽車技術(shù)研究中心有限公司首席科學(xué)家、新能源專項總工程師、新能源檢驗中心總工程師）：

我的報告是關(guān)于電池的技術(shù)革新和應(yīng)用的挑戰(zhàn)，實際內(nèi)容包括兩個方面，一是技術(shù)革新，二是從安全的角度講一講面臨的挑戰(zhàn)。

隨著新能源汽車快速發(fā)展，電池作為其中的心臟，也在快速發(fā)展，同時也在支撐著新能源汽車發(fā)展。從現(xiàn)有技術(shù)來說，更多的是從車的應(yīng)用過程中，從消費者的反饋，從產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升進步可以體會到對于電池產(chǎn)品技術(shù)革新的訴求。因為，對車來說每個性能要求都會反饋到電池上，車的續(xù)航、壽命、充電和安全。大家可能希望對電池來說，希望能量密度越高越好，充電補能的效率，快速補能這種訴求會越來越高，安全肯定是第一位的。

在這些年當(dāng)中動力電池的產(chǎn)品，其實它是在不斷地快速革命換代，梳理了一下從2020年到2024年一些產(chǎn)品官宣的時候，每個產(chǎn)品里面的特征都做過詳細的分析，很多電池也都做過詳細的解讀。簡單總結(jié)一下，可以看到這些產(chǎn)品的特點，有一些是從體系方面的原始革新，有大部分是從結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)計方面的變革，到近期可以看到，比如說閃充的電池更關(guān)心快速補能的效果，大家在大會也聽到半固態(tài)、固態(tài)電池往產(chǎn)業(yè)界的滲透。

總結(jié)了一下，可能主要的變化是從1到N技術(shù)上的創(chuàng)新和0到1原始的創(chuàng)新。從整體來說無外乎從結(jié)構(gòu)以及這里面的熱安全的設(shè)計，改善它的性能，另外，它的化學(xué)體系的變革，在化學(xué)體系方面昨天歐陽老師也做了詳細的介紹。大家可以看到對電池來說在體系方面，我們?yōu)榱四軌蚋哝嚮蛘咪嚱饘倩蛘呦褡蛱煺f到的鋰空氣這樣的材料用到電池里，從根本上來改變它的特性，讓它的性能變得更高。

所以，大家希望能夠克服現(xiàn)有液態(tài)電解質(zhì)的束縛，嘗試用全新的，把固態(tài)電解質(zhì)引入，這是現(xiàn)在整個產(chǎn)業(yè)技術(shù)革新的方向。在這些方向我們嘗試的目的是里面要體現(xiàn)出來的，安全性的設(shè)計會越來越好。這個是我們實驗室測試的結(jié)果，我們從這幾年的結(jié)果里大家可以看到，我記得當(dāng)時我在2018年開始把GB38031起草的時候，行業(yè)現(xiàn)狀是這樣，不起火不爆炸的電池是很少的部分，統(tǒng)計到今年上半年的結(jié)果，完全不起火不爆炸的電池可以達到百分之六七十以上了。

第二，能量密度越來越高，空間的利用率、適配性都是越來越好的。這個也是我在實驗室測試的結(jié)果，大家可以看到系統(tǒng)能量密度、單品能量密度的提升。

第三，高壓或者大電流的快充技術(shù)，剛才蔡老師也提到對電池來說我們現(xiàn)在測試的有些樣品，比如說6C的也有在做，在過程中我們要關(guān)心很多問題，我就從第二部分快速交流幾個我們典型的問題。

在新能源車使用過程中，需要在全生命周期考慮到不同的應(yīng)用場景，不同的外界干擾和不同的影響因素下，都能夠保障衰減或者失效。

所以，我這么多年一直在做電池的測試，比如說一些機械的破壞，尤其是底部的磕碰，常態(tài)化發(fā)生外界的破壞，或者是頻繁的快充，電池到底能不能長壽，還有自燃，失效到底是發(fā)生什么位置，當(dāng)發(fā)生失效內(nèi)部產(chǎn)生什么后果，以及危害程度有多大，能不能阻止它，盡量降低損壞者這是我們要關(guān)心的。

最近GB38031要修訂了，馬上就開始審查，很快就要發(fā)布，發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)里有三個關(guān)鍵改變的點，分享大家關(guān)注比較多的地方。

第一就是快充，快充后的安全，說能夠5C，或者5分鐘就可以跑幾百公里，在充電的時候，有正常的衰減，快充的時候有非正常的衰減也會出現(xiàn)各種極化反應(yīng)的產(chǎn)生等等，這種快充會伴隨在里面內(nèi)阻的增加，以及一些容量的衰減。充電的過程鋰離子在電解里面嵌入的過程，當(dāng)電流變大的時候，這種無序化就會增大的會導(dǎo)致嵌入的過程是不正常的，那就會帶來石墨負極的增大，也會帶來電池材料的間隔的變化和晶格的變化。以及電池?zé)崾Э氐谝粋€溫度點的前移，導(dǎo)致比如說金屬的非正常的沉積，帶來這種鋰枝晶生產(chǎn)可能性的增加。這種情況下會導(dǎo)致電池?zé)崾Э氐臏囟赛c前移，這是試驗結(jié)果，當(dāng)快充循環(huán)多少次以后，TE的溫度點會大幅度的前移失控的可能性明顯地增加，當(dāng)宣揚電池快充的時候，你可以全生命周期快充的，在這個標(biāo)準(zhǔn)修訂也會加入對于快充和安全的考量。

第二，底部的防護，分為兩大類，一類就是各種異物對底部的沖擊，還有剮蹭，經(jīng)過障礙物從前面刮到后面的破壞。

我們模擬一下，當(dāng)用一個底部沖擊受到?jīng)_擊力的時候，像這種情況應(yīng)該認(rèn)為它是可靠性，必須能夠滿足的，而且大家在設(shè)計的時候，電池在設(shè)計過程中應(yīng)該考慮它必須滿足什么，在全生命周期里大概可以承受多少次的沖擊還能保持正常使用，這是需要考慮的狀態(tài)。

這是從前刮到后的狀態(tài)，這種剮蹭我們需要考慮，一個是在設(shè)計的時候，電池包前面對它的防護，另外也要考慮在過程中，它的剮蹭過程中侵入量以及對電池的傷害。

快速說一下熱，熱實際上我們對于電池?zé)岬脑u價，一方面是外部的熱的火源的環(huán)境，外部的烘烤、炙烤等等?，F(xiàn)在大家最關(guān)心的是熱失控試驗里面，當(dāng)一個電機熱失控發(fā)熱的時候，在發(fā)生煙氣泄漏的過程當(dāng)中，關(guān)注更多的是當(dāng)發(fā)生熱失控的時候，哪些因素發(fā)生變化，哪些因素是可以感受到，這對報警和采取措施非常重要。

另外產(chǎn)生的一氧化碳，以及產(chǎn)生的一些氣體，包括爆燃，以及對人體傷害的這種可能性，我們對氣體它的成分爆炸的極限，和燃燒的速率，以及毒性，現(xiàn)在企業(yè)都非常的關(guān)心，在未來會越來越多的關(guān)注，尤其是當(dāng)新體系電池應(yīng)用的時候，無論是對熱還是機械也好，它的評價是全層級的，全生命周期的，所以我們一個方面都寫了全生命周期的安全，全生命周期的安全很重要。

最后簡單提一下固態(tài)，傳統(tǒng)液態(tài)電池的熱失控溫度點，穩(wěn)定性是比較低，所以當(dāng)用了固態(tài)以后，認(rèn)為固態(tài)電池就象征著安全，原因是熱穩(wěn)定性增加了，從這個角度來說安全性相對會比較好，所以在做200度熱箱，針刺我們做過一些半固態(tài)的，明顯看到是有改善的，但是這種只是說安全系數(shù)增加了，不代表絕對安全，安全的邊界依然存在，還要考慮一個點就是固態(tài)電池的初衷是什么，是希望把高鎳、鋰金屬這些高能量密度的材料用到電池里，而高能量密度材料意味著高的能量釋放效率，當(dāng)突破這個邊界以后，安全風(fēng)險或者說造成的結(jié)果是我們需要克服的另外的課題。這就是一款用鋰金屬做負極的電池，我們做針刺的時候，大家可以看到明顯的這個結(jié)果。

所以在這個過程中，鋰金屬瞬間的溫升，大的能量釋放效率，可以很快地看到達到1000度左右，這些都需要攻克的問題，而且除了這個之外，還有它的循環(huán)特性等等這些都需要有很多的技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新，一步一步地去解決。

所以最后做一個總結(jié)，無論是從材料創(chuàng)新或者結(jié)構(gòu)創(chuàng)新也好，我們可能都是一個系統(tǒng)的工程，尤其是對于這個電池固態(tài)化的過程中，除了剛才說的安全問題，我們新的安全課題要解決之外，還存在力學(xué)問題，因為界面變化了，大家看到當(dāng)這個電極是泡到電解液里面，液態(tài)電解質(zhì)的時候，它是變成固態(tài)電池以后，是點面的接觸，點面接觸的平衡破壞之后，性能的衰減是瞬間的崩塌式的，所以對力學(xué)的控制就變成一個新的課題，當(dāng)這種材料體系和電池出現(xiàn)的時候，有可能它的管理難題從熱管理難題就會變成力管理難題，這是我們需要克服的系統(tǒng)工程，需要一步步科技創(chuàng)新才能實現(xiàn)。

今天時間關(guān)系，跟大家簡單分享到這，希望以后有機會跟大家多多交流，謝謝！