电动汽车百人会3动力电池的新材料体系

清华大学欧阳明高院士作报告《电动乘用车发展的新阶段、新挑战与新路径》，在讲到“开发新材料体系”时，指出未来电池材料体系的发展趋势如下：

年产业化目标：批量化生产的电池应该普遍达到wh/kg（当前~wh/kg），所用的是（1）常规液态高镍/硅碳体系，高镍Ni90/NGr、SiOx（2）固液混合半固态体系、（3）钠离子电池、钾离子电池等。

年产业化目标：wh/kg。该阶段是液态到固态的过渡，液态很少。年将是转向全固态的一个关键节点，年之前全固态电池的占比可能不会超过1%。包括（1）液态高电压、厚电极、少电解液、正极高镍如Ni95/NGr、SiOx以及（2）准固态电池体系。

年，wh/kg产业化。准/全固态体系包括（1）全固态电池、锂负极；（2）锂硫电池、富锂锰基材料，电化学窗口将扩展至5V。（3）空气电池。

SES创始人胡启朝《锂金属电池产业化探路》，电动化浪潮加速，电池变得越来越重要。胡启朝表示：“要超越锂离子电池，我们需要在电化学体系上进行一次颠覆性的创新。”SES公司是一家从麻省理工剥离出的创业公司，在年2月登陆纽交所，得到六大车企的投资，做出全球首个超过AH锂金属电池，采用的是高浓度锂盐电解液（solvent-in-salt电解液）。

锂金属负极的最大问题是充电时产生枝晶。目前全球大概有8家从事锂金属电池开发的公司，大家都选择了不同的技术路径，都处在不同的研发进度。对于SES来说，在年将技术路线从全固态锂金属电池转向了现在的混合锂金属电池路线，高能量密度是锂金属电池负极的先天优势，但市场需要的是能平衡各项性能后更加安全的高能量密度金属电池，特别是可制造能力。

关于为何不做固态电池的问题上，胡启朝指出，除了能量密度外，可制造性直接决定了工业化的可行性。另外，成熟生产制造工艺也影响电池安全，如果从材料、设备到工艺全部都是新的，意味着电池全生命周期内的不可控因素大增。

在过去40年里，锂金属电池走过了4个阶段，最早80年代最早期的液态锂金属电池是最危险的。90年代中出现的固态锂金属电池，虽然安全性有提高，但性能、能量密度、可制造性都变得更差。年出现新的液态电解液，能更安全、更稳定使用。年出现的智能控制软件，可以精准监测锂金属电池健康。SES锂金属电池技术包括新材料研发平台、车用电池的工程指导能力、人工智能安全监测软件；可以适应-30℃~40℃放电柜，从10小时放电到10分钟放电都能够保持非常高的能量密度，快充从10%~90%只需要12分钟左右，另外还通过了针刺、高温等严格的安全测试。

胡启朝认为，新技术在电池的研发和制造中发挥越来越大的作用。需要利用AI智能、大数据和云计算等数字科技手段，实现电池全生命周期内的设计、制造和回收，真正打造智慧电池。

按目前计划，SES将于年正式量产，同时计划把上海嘉定的生产研发中心，升级为SES全球第一个1GWh锂金属超级工厂。胡启朝表示，“SES只有一个目标，那就是把锂金属电池做成。”

SES采用Hermes-Apollo-Avatar“三位一体”的集成系统，通过自行研发的高浓度锂盐电解液改变枝晶的形状，使其不再尖锐，其次是在负极之上叠加一层固态保护涂层，结合软件监测，就可以在枝晶形成之前、或是长到达到危险程度的形态前就发现并预警。

当前有一些人：

1、不易接受新能源汽车、动力电池；

2、不易接受锂金属负极电池；

3、不易接受高浓度电解液；

SES公司将饱受争议的这三方面完美结合：革命性的新能源汽车用动力电池、最先进的锂金属负极和最具创意的高浓度电解液，将其变为商品化产品，敢为天下先，胡启朝确实令人敬佩。