微宏试解动力电池安全困局
   来源:汽车纵横     2017年10月26日 10:46

微宏试解动力电池安全困局

甄文媛

2015年盛夏,厦门。

一场熊熊大火袭击了当地一停车场十多辆公交车,浓烟滚滚过后,8辆公交车被烧毁、3辆被烧坏,现场空留烧得只剩骨架的残车。据报道,首先起火的是一辆新能源公交车。但这并非单一的偶然事件,据不完全统计,整个2015年,深圳、厦门、杭州、咸宁等多个地方都曾发生过新能源客车起火事件。接二连三的“火事”引发了各方对新能源汽车安全特别是动力电池安全的高度关注。

从去年8月工信部一纸《关于开展节能与新能源汽车推广应用安全隐患排查治理工作的通知》,到今年年初“暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录”的表态,业内反响虽各有不同,但国家对这一问题重视却是前所未有。“电池安全是我们整个发展的关键问题,必须要高度重视,一定要让用户感觉到我的车是安全的。”全国政协副主席、科技部部长万钢在“2016年新能源汽车和产业发展座谈会”上特别强调了这一点。

车辆安全尤其是电池安全问题也成为各生产企业心照不宣而又格外敏感脆弱的一根神经,如何解决是他们必须攻克的重大课题。科技部电动汽车重大项目监理专家组组长王秉刚提出:“我觉得安全性还是要依靠技术创新。”

在这个节骨眼上,微宏的不燃烧电池技术在北京水立方高调亮相。这是一个企业打安全牌极好的时机,也是风险极高的节点。关键在于,这项技术真的能防患于未“燃”吗?能否真正解决当前的电池安全问题?微宏的解决方案对行业又有哪些价值?

安全之困

“10万辆电动汽车中有可能发生自燃的有1600辆。”3月19日晚,微宏在北京水立方举办了“More Than Safe|微宏不燃烧电池技术”发布会,微宏公司首席执行官吴扬给现场所有人算了这样一笔账,他假设的前提是这些车辆全部采用目前业内公认的电池制造水平高、全自动无人生产的日本18650电池,每辆车搭载8000个这种电池的电芯,按照其电芯品控率2ppm进行计算(即生产100万个电芯只有2个是不合格产品),起火概率依然如此惊人。需要再次强调的是,这种合格率几乎已经达到当前车用电池质量控制的巅峰,而国内的电池生产合格率与此尚有不小的差距。

吴扬认为,这恰恰是国外汽车巨头在电动汽车领域不轻易大规模行动的重要原因,“电动汽车的电池占据整车40%-50%的成本,一旦质量有问题对整车厂来说是灾难性的损失。十万辆是一个比较有规模的正规汽车公司的最低生产基数,即起步量,即便只有500辆车自燃,对生产企业而言肯定是灭顶之灾。”

电动汽车在国内市场规模扩张越快,安全问题便越受关注。这个领域自去年以来,一边是政策环境大好,销量一路飞涨,一边是数起新能源客车起火事件,一些不合格动力电池流向市场等各种信息见诸报端,车辆安全特别是电池安全问题已经成为各生产企业心照不宣而又格外敏感脆弱的一根神经。

“现在不管是哪里的电动汽车在运行,一旦发生了燃烧的事故,每家公司的老板脑袋里出现的第一个问题:是不是我的车?如果不是我的车,马上就歇一口气了。这是我真实的感觉。”吴扬的这番内心剖白引起了不少电动汽车、动力电池企业人士的共鸣。

这些人瞬间的心理巨震折射出当前的动力电池安全困境。与传统的燃油车不同,目前国家大力推广的新能源汽车是由电力驱动的,其电池的主流技术路线选择了锂离子动力电池。但无论是2013年的两架787飞机因为锂离子动力电池模块燃烧引起迫降,还是更早的2006年笔记本电脑一连串自燃导致召回,这些概率极低的事故带来的负面影响远不止事情本身,锂电池在安全性问题上一直备受质疑,理由是锂电池在加热、过充或过放电流、振动、挤压等滥用条件下可能导致电池寿命缩短以致损坏,甚至会发生着火、爆炸等事件。

在吴扬和他的科研团队看来,电动汽车有两个最不安全的因素,一个是高压电流,但最可怕的还是锂电池,因为其安全不可预测。他们有一个非常形象的比喻:“锂电池就是个自带火柴的油箱,电池里的内短路就相当于自带火柴,还不知道火柴什么时候会点,所以非常危险。”

“投入到电动汽车产业我们要做什么?首先是电池,电池是电动汽车的核心,占40%-50%的成本,如果这个零部件做不好,那电动汽车就是不存在的。如果安全问题不能解决,我们的产业是只听楼梯响,不见人下来,大家都想做,但是真敢做吗?”带着这样的决心,吴扬投身电动汽车行业之后,把目标锁定在动力电池上,数年来,已经陆续生产出具有“10分钟快充”、“超长寿命”特性的动力电池,在全球6个国家、100多个城市有了超过10,000辆套电池的应用。但当初设定的第三个目标,历时八年才终于攻克技术难关,一款据称是“不燃烧的电池”终于正式问世。这项新技术将如何解决当前锂电池的安全问题?

掐住“死穴”

通过对一系列装配锂电池的各类产品起火事件的全面分析,微宏动力系统(湖州)有限公司研发副总裁刘文娟提出,主要原因是锂离子电池在使用过程中存在不可控的内短路现象,从而引发热失控。导致内短路的成因非常复杂,刘文娟将其分成可控和不可控两大类,通过电子器件和机械设计可以避免不稳定的设计、机械性的损伤等问题,但还有一些内因无法完全避免,比如生产工艺、循环过程中损耗、材料性质等。

在这诸多因素中,哪些才是主因?通过对电池里发生热失控的种种反应进行定量研究,刘文娟给出了结论:正极反应热只占6%;负极反应热占5%;锂氧化热占15%,占比最高的则是电解液燃烧热,高达72%。

正如微宏负责开发电解液的郑卓群博士所说:“目前绝大部分锂离子电池是不安全的,不管装的是什么材料,磷酸铁锂、锰酸锂,还是三元材料等,一旦烧起来结果是一样的。根据我们多年来的研究分析,这里面燃烧的罪魁祸首是电解液。”因此,郑卓群博士毕业后来到微宏的第二年,就接到了吴扬关于开发不燃烧电解液的任务。

有着深厚有机化学学业基础的郑卓群开始并不认为这是一件多难的事儿,当时的她甚至认为2-3年就能完成任务。但一路做下来却发现并不那么简单。郑卓群解释,最大的难度是要在开发中贯穿微宏一贯的技术灵魂:“第一,开发的电解液必须是不燃烧的。第二,微宏是做快充的,快充的灵魂不能丢,它必须具备十分钟内充满电的能力。第三,长寿命。电动汽车要普及,价格必须便宜,成本下降最好的办法就是长寿命。”于是从初出校园到已为人母,她这冷板凳一坐就是八年。

在发布会现场,我们看到了关于电解液的实验对比视频:普通电解液遇火迅速燃烧,一直到烧光电解液才渐渐熄灭,而微宏新开发的不燃烧电解液,反而遇火后产生蒸汽,将火苗扑灭了。至少从实验结果看,不燃烧的目标已经达到。

随后,郑卓群用两张曲线图展示了这款不燃烧电池关于10分钟快充和长寿命特性如何达标:“能否长寿命这条曲线我们整整测了将近一年,20分钟充电,10分钟放电,连续充放电,一天跑36周,跑了330多天才拿到这样一个数据。”

吴扬对长寿命一项则更为乐观:“我们的电池可以实现8000次循环,性能下降不超过7%,比在实验室检测的结果还要好。因为在实验室里的电池要求24小时不间断充放电。但实际用在车上时,电池在夜晚是休息状态,就像人睡一觉起来精力充沛一样,电池得到休息后,性能也会得到改善。”

要真正防止热失控,除了电解液这个重要因素,在隔膜上下功夫也很关键。刘文娟指出:“内短路是起因,我们有很多是可以避免的,但是不能完全避免。如何降低反应的速度?我们把隔膜做成不可收缩,不能扩大内短路的隔膜。”据介绍,目前微宏研发的高安全隔膜可以在300℃不收缩,保持形貌完整,不出现大面积的内短路。这样的好处也很明显,刘文娟表示:“整个电池里的热是通过化学放热一点一点积聚起来的,不会发生瞬时的热失控,即使是失效了也为乘客争取宝贵的逃生时间。”

负责隔膜开发的是微宏首席技术官李翔,八年前他就接到了吴扬的任务:“一块膜一定要让它耐得住300℃的高温,要超过电池材料的分解温度,当电池材料分解之前这个膜始终是把电池的正负极隔开的。”

虽然有着30多年的工业用膜开发经验,其研发的超滤膜在2006年被陶氏化学高价收购,李翔的这一开发历程也是经几试错才终于找到制膜的基本材料——“凯夫拉”,据李翔介绍,“凯夫拉”是用来制作防弹衣的一种材料,同时它所生产的纸张也用作飞机机翼部分的增强材料。这种材料熔点高于350℃,分解温度高于400℃,燃烧等级为自熄,并且化学性能稳定,不会溶于电解液。与普通的PE隔膜相比,耐高温隔膜熔点更高,可以保证电池即便在300℃的高温下也不会发生收缩,防范电池内部短路,从而避免热失控。

“电解液不燃烧就彻底扼杀了热失控发生的可能性。微宏的高安全隔膜再配备不燃烧的电解液,这样的组合就是捏住了热失控的两个死穴,电池到最后壮烈牺牲,但是用户是安全的。”至此,在主动防御层面,微宏的解决思路清晰可见。

“火山入海”

“我们的隔膜和不燃烧电解液建立了动力电池对安全的主动防御系统,从内部解决问题,解决了主动防御就安全了吗?我们还是不满意。”微宏对电池安全的防护思路有着更为周到的考虑:既然正负极反应加上锂氧化贡献的热量仍然有28%。一旦主动防御失效或者由于外部的短路失效,就应当有被动防御技术发挥作用。

微宏的被动防御系统即智能热控流体的被动防御技术(STL)。微宏工程院院长仝志明用“性恶论”设定每一个电池都有失控着火甚至爆炸的可能,而这一系统的作用就是不让着火燃烧的热量传递出去,导致整个电池系统崩溃,引发灾难性后果。

目标很清晰,但研究过程却颇费周折。仝志明坦言:“电池在失控时爆发的猛烈程度有时候就像手榴弹爆炸一样,我们在这个过程中想尽了各种各样的方法,失败了很多次,烧了很多电池,也花了很多钱,直到最后我们终于找到了一个非常有效的方法,而且看起来非常简捷。”

这个方法的灵感来自“海底火山”。“如果把这个火山让它沉到海底会怎么样?是不是感觉到安心了很多?”接下来,微宏的工作就是把整个电池系统浸没到液体里,将电池和空气隔开。其中的最基本原理用中学的化学知识就可以理解:着火的前提要有三个要素同时存在,即可燃物、氧气、达到着火点的温度。“比如一个电池包里面充满液体,有一个电池失控了。局部的高温造成电池破裂,并且释放出可燃的气体或者导致泄露,因为这些发生在液面之下,没有接触空气,所以不会起火。等到气体冒出液面之后,接触到空气的可燃气体,没有相应的温度,也不会起火。”

这项技术早已走出实验室,用于微宏动力电池搭载的10000辆车上,范围涉及中国的不少城市以及欧洲的一些国家。“目前我们没有发生过一起因为电池所产生的运营安全事故。”一个生动的国外应用案例颇能说明问题,据仝志明介绍:2014年感恩节前夕,微宏在英国伦敦的用户在安装调试电池时操作不当,有一辆双层巴士的电池BMS出现绝缘报警,但工程师急于放假回家,七天回来后发现有少量溢出的黑色液体,才拆开电池,原来是当时由于电压采样线的短路造成与之连接的电芯失控,电解液溢出来了。但由于电池箱整个浸没在液体里,所以失控只发生在下层最右边的一个模块,液体很好地保护了剩余七个模块在七天时间里没有继续失控。

这项技术并非仅在出现热失控时才开始发挥作用,仝志明介绍说:“我们赋予它三个非常重要的辅助职能,一是平衡温度场,二是控制整个电池温度,三是通过绝缘检测功能及时发现漏液现象。”这些职能带来的好处已经不仅仅是更高的安全性,比如它可以将整个电池箱的温差控制在3℃之内,延长电池寿命;还可以比较简便地在炎热和高寒地区调控电池温度,简化整个电池系统设计的难度,降低系统成本。

更令人有些意外的是吴扬对这项技术的态度:“被动防御技术是一个非常简单的技术,成本也非常低廉,价钱最多不过几百元。我们公司虽然在上面拥有知识产权,但如果同行想使用这个技术我们可以开放,让大家都可以用,共同发展。”原来,吴扬更希望国家能将其作为一个工业标准。

锂离子动力电池的安全是项系统工程。微宏的解决方案也体现出这一点,其不燃烧电池的核心技术有三个:即不燃烧的电解液、耐高温的隔膜、智能热控流体(STL)被动防御技术。三项技术分别从主动防御和被动防御两个层面共同保障电池安全。吴扬表示,目前国家对新能源汽车特别是动力电池安全的关注远远超过以往任何时候。此次微宏发布的“不燃烧电池”技术便是针对当前安全形势的积极应对举措。而且,这项技术可以用于磷酸铁锂、三元锂等各种电池。新技术能否真正破解当前的电池安全问题?将对行业产生哪些影响?未来的应用前景如何?我们还有太多疑问。

关于微宏

微宏成立于2006年,近年来成长迅速,目前已成为在全球快速充电、长寿命与高安全锂离子电池系统研发、设计以及生产领域位居前列的企业。

电动汽车动力系统解决方案提供者

微宏快充、长寿命以及安全的动力电池系统基于独有的LpTO、LpCO以及STL技术,有助于在城市中推行清洁城市交通(CCT)计划。

清洁城市交通战略

清洁城市交通(CCT)计划以实现城市交通电动化为目标,采用微宏电池系统,从城市公交开始,到出租车,最终到乘用车,在不影响现有交通体系的运营模式的前提下,逐步实现整个城市交通体系的电动化。清洁城市交通计划是实现城市交通系统电动化的路线图,也是经济可行地建立城市充电设施网络的必要途径。

垂直整合战略

微宏垂直整合战略从包括正极材料、负极材料、电解液以及隔膜在内的核心化学体系,延伸到包括电池管理系统(BMS)以及LECU在内的其他动力控制电子部件,最终为用户提供电动汽车动力系统解决方案。

通过从原材料到系统集成的过程整合,微宏能够为客户提供定制化的解决方案,有效降低项目开发周期,同时成本可控。垂直整合也使得微宏实现了自上而下的最为严格的品质管控,微宏在2014年已经通过了TS16949认证。

产品

微宏快充电池包括第一代LpTO钛酸锂电池与第二代LpCO多元复合锂电池。两款电芯均能够实现10分钟快充,并具备超长使用寿命。

[吴扬访谈录]

微宏的“不燃烧电池技术”发布会从原定的一个半小时延长到接近两小时,关于这项新技术,关于微宏本身,现场大量的技术讲解和生动的实验视频并不能完全回应我们的好奇和疑惑。当晚9点多,吴扬仍在接受媒体采访,并一一回应了《汽车纵横》提出的问题。

《汽车纵横》:从一些公开资料和您的介绍中我们了解到,在此之前您曾经开过5家科技公司,而且都还比较成功?关于研发,您有哪些经验和体会可以分享?

吴扬:我的商业生涯从24岁开始,28岁创办了我人生中的第一个科技公司,这是我的第6个科技公司,这些科技公司到现在为止还没有失败的。关于我的成功经验,首先我们要在研发的过程中不断地抓住成本,要告诉研发人员研发的不是产品,是商品,商品是要赚钱的,产品是不计成本的。所以,这是一个非常重要的研发主题。另外一个就是鼓励研发人员不停地犯错误,直到没有错误为止,研究成果就出来了。

《汽车纵横》:据了解,此前您并未涉足电动汽车特别是电池领域,也没有相关专业背景,为什么想到来做动力电池?

吴扬:我在2006年把我前面一家公司卖给陶氏化学,一家生产膜的水处理膜公司,他们问我下一个项目要做什么,要投资什么?我说我要投资电动汽车行业,因为我认为电动汽车是更先进的推动动力,它的能量效率更高,这是它的核心本质。无论是在能源的传递,还是在能源的转换上,它的效率都是远远高于目前的传统汽车的。当然,对城市局部的清洁它也会有贡献,所以,电动汽车会成为我们的未来,我非常坚信这一点。

《汽车纵横》:您在发布会上已经反复强调,微宏电池产品的核心是10分钟快充、超长寿命和安全不燃烧,最初作为一个“外行”人士,这些研发目标是怎么提出来的?听说您开始组建研发团队时特意优先考虑非电池专业背景人士,这是为什么?

吴扬:记得从一开始,我总被问到一个问题,就是你的车充一次电能跑多远?没有人问其他的问题了,当时全球这个领域的注意力都集中在能量密度上,但是我们公司有自己的看法。

早先我们什么都不懂,对电池理解也非常浅,我们公司和其他电池企业最大的差别就在于我们前身不是搞电池的,我们所有的研究人员没有一个人懂电池。为什么?因为我不想招聘那些有电池经验的人来开发新的电池,经验会把创造枪毙,经验是过去的东西,它不是创新,创新要有一帮没有经验的人来做。这一点我觉得非常重要。

当时我们因为不懂,连研发的方向都提不出来,怎么办?我们就去研究消费者的行为,我们研究的产品是要卖给消费者的,消费者需要什么那就去研究什么,那就是我们的研发目标。

一棵大树之所以能茂盛长青,是因为它的根非常结实发达,如果把整个电动汽车动力电池产业比作这棵大树,10分钟快速充电、长寿命、不燃烧就是它的根,能量密度只能是树叶,没有一个好的根,树叶会掉的,再高的能量密度如果这三点要求达不到,这个产业照样做不起来。

基于这三个基本要求,我们首先研发了长寿命、快速充电电池,已经在欧洲4个国家、中国27个省市装载了10000多辆公交车和商用车,这些车总运行里程达到6.2亿公里。但不燃烧这个课题太难了,我们才刚刚完成一些关键技术的研发。

《汽车纵横》:今晚,微宏终于发布了不燃烧电池技术,如何理解“不燃烧”这个概念?是指从来不会燃烧吗?

吴扬:所谓不燃烧电池是不是百分之百绝对杜绝电池起火燃烧,燃烧是相对的,是在一定的温度状况下控制它不燃烧。所以,我们的电池被控制在电池风险温度以上,温度达到400-500℃时电池就完全分解,这个温度下我们尽量控制电池不燃烧。一旦温度达到1000-2000℃,电解液肯定受不了,就像把所有东西扔到太阳里都会燃烧一样。所以,新技术是让电池在可控范围内不燃烧,并不是任何状况下都不燃烧。

《汽车纵横》:您在发布会上曾提到愿意将智能热控流体(STL)被动防御技术公开,这是不燃烧电池的核心技术之一。微宏对这项新技术的门槛是如何设定的?相对而言,另外两项技术,哪个更关键?

吴扬:这里面的核心技术中,隔膜技术含量非常高,我可以很负责任地说,再过五到八年世界上也不太可能有人赶得上我们,门槛非常高。对电解液来说,有些不守规矩的厂家可能会把我们产品买去抄袭,即使他抄袭出电解液也起不了作用。我们当初设定的技术门槛,没有我们的隔膜,只有电解液是不能解决根本问题的。因为这种电解液不能耐得住700-800℃的高温。我们的团队是做隔膜技术方面当之无愧的专家,我们用了八年时间,一般人可能十年也做不出来。目前电解液和隔膜都是核心技术,都一样重要,谁都不能少。

《汽车纵横》:目前这款不燃烧电池进行过哪些商用测试?是否已经通过国家的相关检测认证标准?是否已应用到相关车辆上,比如客车?

吴扬:我们电池其他性能都没有变,只是多了一个不燃烧性能,我们对我们的电池有信心。新的电解液还没有在客车上进行过测试,但是根据我们这么多年经验,电解液的本质没有发生改变。关于国家标准,我们随时可以去认证,肯定能过,因为以燃烧电池的标准检验不燃烧电池,对我们通过检测来说很容易。

《汽车纵横》:您个人如何评估这项新技术对行业可能产生的影响?

吴扬:我们是做汽车动力电池的,但是不燃烧电池技术我相信它会影响到全球整个锂电池产业,不光是汽车动力电池,摩托车动力电池,还有我们的手机电池、充电宝等,我都会把它做到安全不燃烧,我不一定自己生产,但是我可以拿电解液、隔膜给别人生产,让别人加工这种安全电池,对人类也是有贡献的。为什么不做呢?

不燃烧技术的突破在锂电池行业可以说是震惊世界的。接下来,全球都会引起反响的。很荣幸这是我们在中国研发的技术,并且这项技术全是由中国人做出来的,没有任何外国人参加。

《汽车纵横》:新技术的商业应用前景如何?微宏打算如何进行推广?

吴扬:首先,得到政府的认证非常重要。认证以后,我们首先会与原来的主力客户合作,首先供应他们,成为战略伙伴。由于我们电池目前产能有限,所以只能暂时满足跟我们有长期合作关系的客户,让他们拥有更大的竞争优势。不燃烧电池技术可以应用在不同的电池平台上,与哪种电池材料无关。

另外,我们正在策划将技术延伸到民用产品,民用产品首先想到的是充电宝,充电宝也会有安全隐患,随身携带是危险的,虽然这样的几率很小,但是谁也不想碰到。两个充电宝放一起,一个可燃烧的,一个不可燃烧的,在消费者看来就算贵一点,也肯定会买不可燃烧的,买个保险,买个放心。

《汽车纵横》:新技术要快速在市场推广,成本问题也很重要。微宏对新产品的定价是如何考虑的?

吴扬:举个例子,我跟一个公交公司的董事长沟通,我们认为,选什么产品,怎么做决策,要看想推出一个什么性能的产品。价格不是问题,价格在安全面前是微不足道的。但是我们作为一个有商业道德的公司,我们不会过度抬高价格,也会保证客户产品的市场竞争力。

《汽车纵横》:但是根据我们从一些汽车厂家了解的情况,微宏的产品价格不菲。这是什么原因造成的?是降成本的难度太大?还是有其他原因?

吴扬:我们公司所有电池材料都由自己生产,如果我们都不能把成本降下来,别的厂商怎么降?电池价格高是因为我们现在没有竞争对手,我是商人,我可以在售价较高的情况下回收我的研发成本,拿到更多的钱可以研发出更多的高级产品出来。我认为这样做才是良性循环。没有钱就没能力做研发,研发是需要资金的,不是光有梦想就可以。我们会跟所有的客户一起商量,共同应对市场的成本压力,在保证双赢的情况下实现产业良性发展。这就是我在成本上的考虑。

《汽车纵横》:一直以来,微宏的主要客户集中在商用车领域。在乘用车领域是否已经有厂家合作?优势主要体现在哪些方面?对于这项新技术的推广,市场主攻方向是否会在哪个领域有侧重?

吴扬:微宏已经进入乘用车市场,我们跟几家整车厂在出租车上有大量的合作,因为在微宏的整个计划里,我们第二个梦想就是利用出租车来建设城市的充电网,我们的MVPack产品可以支持出租车充一次电跑300公里,电池只需要三千多次循环,而能实现一万次循环的电芯则可以很轻松地完成这个任务。关于市场,主攻我们盈利能力强的业务层面,哪里强我们就主攻哪里。

《汽车纵横》:目前国内可用于车用的动力电池产能经常告急,微宏目前的产能如何?未来在这方面是如何规划的?

吴扬:我们目前产能是有限的,刚开始可能供两个整车厂的用量都有点紧张,因此,希望厂商将来首先与我们形成战略伙伴关系,共同发展。公司目前正在建设二期工程,将在今年7月份左右全部完工。我们要完成四大材料全部投产。未来还要建设三期工程,一个6GWh的动力电池工厂,二期工程所建设的材料工厂将为三期工程的工厂提供原材料。二期建成后的总产量有7GWh,可以为超过15万辆的电动汽车提供动力电池。三期工程计划是在2016年正式开工,2017年底完成整个土建,然后分成四期逐步上,每条生产线1.5GWh,2018年建设完之后达到6GWh。

《汽车纵横》:微宏下一步的电池技术研发目标是什么?未来在研发上有哪些发展规划?

吴扬:你们今天看到的团队只是我们整个研发团队的非常小的一部分,我们有300多人的研发团队,我们还有更庞大的团队在研究高能量的电池,因为以前我们把注意力放在电池这个大树的根上,把根扎好才长得枝繁叶茂。在未来的两到三年可以看到微宏能量密度达到170Wh/kg、220Wh/kg、250Wh/kg、300Wh/kg的电池,这四种能量密度的电池研究工作目前在我们的实验室里齐头并进。我们公司请来了三星SDI高能电池所的所长担任我们的研究领导,他曾在电池行业工作了18年,最早是在松下工作。他认为我们的技术路线是完全正确的,是他想在三星坚持的技术路线,但是三星很难批准他的这个想法。

下一步发展方向应该是固态电池。300Wh/kg的能量密度是目前液态电池的极限,但还不能满足老百姓的奢求,不是需求。因为液态电池能满足需求,但是很多人有奢望,比如有的人希望自己的电动汽车充一次电跑一千公里,作为商业开发,奢求也是一类人群的需求,这方面还是要做的。另外,从成本、安全性上,固态电池从长远来看会更好,但里面还有太多的技术问题要解决,需要时间。

《汽车纵横》:在材料方面,微宏除了钛酸锂或者多元复合材料之外,还有其他新材料吗?主要有哪些?

吴扬:当然还有很多,包括能使电池能量密度高很多的材料。但现在不能透露。

[记者手记]

3月19日晚,记者参加了微宏在北京水立方举办的不燃烧电池技术发布会,两个小时的时间里,满满的技术讲解、图表、实验视频,整个过程逻辑严密,整体风格上更接近于互联网技术公司。如今电动汽车安全特别是电池安全已经成为各方关注的焦点,微宏选择在此时发布“不燃烧电池技术”也吸引了各界的目光,不仅有对新技术的疑问,也有对微宏本身的好奇。抛开技术问题,回顾微宏的发展之路,对行业而言,也有不少值得思考之处。

微宏向外界展示了如何打破传统思维束缚,如何从研发工作开始就贯彻用户思维和商品理念。微宏初创时,“跨界”、“互联网思维”等词尚不流行,吴扬和他的创始团队却在演绎这些:一家新成立的动力电池公司,研发人员竟不是业内人士。但“外行”的好处恰在此时发挥重大作用:提不出研发方向,就以“互联网思维”的核心——“用户思维”为指导,围绕用户的需求做研发。微宏就此走了一条“非主流”甚至当时看来匪夷所思的路:当年国内以磷酸铁锂电池为主流,微宏选择了能快充的钛酸锂电池;当时国内关于充电问题的主流方向是“慢充为主,快充为辅”,微宏根据自已对用户的调研,依然坚持了快充路线;全球的关注点都更集中于电池能量密度之时,微宏首先考虑的是安全、长寿命;锂电池起火甚至爆炸从根本上是其自身属性使然,微宏偏偏要让它不燃烧……

虽然吴扬公开表示“当时真的什么都不懂”,但此处的“无知”应有另一种含义:即没有专业背景带来的思维束缚,敢想;只看目标又不想得太多,可以快速行动起来。所以古谚说得好,机会老人先给你送上它的头发,当你没有抓住再后悔时,却只能摸到它的秃头了。微宏当时选择了一条业内鲜有人走的路线,瞄准了一个细分市场切入。既不盲目从众、亦步亦趋,也避开了与大企业的正面竞争。

微宏的发展路径则也从另一个维度诠释了新技术如何依托市场力量运转。其实每一类用户都在寻找最适合自己的那种产品,微宏的第一代“10分钟快充”、“超长寿命”钛酸锂电池,确实在很大程度上解决了世界各国一个群体的诸多痛点,即有固定运营线路的新能源客车。局面打开后,微宏一边开拓市场,一边用积累下来的资本继续深入研发,第二代产品又多了一个需要它的群体:出租车,微宏开始进入乘用车市场。北京大学路风教授曾提供过一个很有价值的案例,即平板显示器对彩色显像管的替代。美国一家公司在上世纪60年代就发现利用液晶的特性可以开发出替代彩色显像管的平板显示器。他们就以“挂在墙上的电视”为目标开展了约十年的研发。最终因距离目标太远和无力继续投入而宣告终止。后来日本的企业买回这种技术,降格以求,用做电子表、计算器的显示,进而做儿童玩具、笔记本电脑的显示器,90年代做成了计算机的显示屏,直到在2005 年前后,短短几年迅速全面替代了彩色显像管。

中国电动汽车百人会理事长陈清泰曾评论:“美国那家公司先驱成了先烈,是他们在技术达不到时没有降格以求,及时开发出适宜的产品,把技术研发继续下去,所以失败了;日本的企业则在不同阶段找到了与技术能力相适应的产品和市场。一边有营业收入的支持,一边滚动发展,最终走向了成功。”做研发出身的吴扬深谙此道,他的说法也许很多人不同意,但道理上却值得深思:“在(产品)可以卖高价的情况下回收研发成本,拿到更多的钱可以研发出更多的高级产品出来,我为什么不这样做?我认为这样做才是良性循环。”

很多当初的不可思议,坚持做下来却是形成如今局面的关键。不燃烧电池技术能否真正解决当前的电池安全问题,结果只有时间和市场才知道。但微宏将来对行业的贡献,或许不止是技术成果。敢想又敢做,还能坚持做,正如古语所说,天下事有难易乎?为之,则难者亦易矣;不为,则易者亦难矣。

电池 三元 电解液