比亚迪孙华军（PPT）：动力电池前瞻发展趋势分析

锂电联盟会长 2024-09-07 13:44

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2024年9月1日下午，由四川省人民政府主办、欧阳明高院士工作站承办的2024世界动力电池大会——全球先进电池前瞻技术专题会议于在四川省宜宾市成功召开。会上，深圳市比亚迪锂电池有限公司CTO孙华军以“动力电池前瞻发展趋势”为主题发表精彩演讲。

以下内容为现场演讲实录：

非常高兴能在这里给大家做个交流，我交流的主题是“新一代电池前瞻发展趋势”，主要是三个方面的内容，从行业情况看看我们的机遇、挑战，还有从行业发展看看我们后面主要技术的发展趋势，最后也会简单谈一谈可持续发展方面的内容。

目前的行业现状大家非常清楚，从2017年开始，动力电池装机量发展是非常迅速的，去年全球达到了700GWh的装机量，今年上半年的发展趋势也是非常好，这里面混动市场增长更快一些，我们看到车的销量更高，但是电池装机量可能会有一些影响。

三元和铁锂方面，特别是铁锂逐步占据了主导地位，特别是从2020年开始，比如像刀片电池，比亚迪是刀片电池+磷酸铁锂的组合，包括行业内这几年里面对磷酸铁锂的认识以及技术研发投入也非常大，也有非常大的进展，磷酸铁锂电池上半年我们看到占了70%，未来我相信还会进一步增长，当然铁锂跟三元肯定也是并存的状态。

过去发展里面，我们一直是从两个方向去努力，促进整个新能源汽车朝着正确的方向去走。比如消费者关注的指标方面，安全、寿命、快充、能量密度等等，通过这些技术的提升，让我们的新能源汽车满足了基本需求，未来还会有一些新的加成。

成本方面，通过电池及系统高基层化的设计，通过高效的生产以及极致的品质管控、回收和梯次利用等方面工作，实现成本的降低。目前新能源汽车也实现了50%渗透率的装机量，今年下半年肯定会更高，也有可能今年全年超过50%。这里面都是我们目前液态动力电池的发展现状。

整个动力电池，国内在现有的动力电池技术在全产业链方面，也达到了世界领先的地位。从全球的发展和布局来看，包括日本、韩国、美国、欧洲都有新的布局，比如像日本、韩国，韩国的三星、LG、日本的松下，他们都是以老牌电池企业为主的联盟式研发的形式，也布局了非常多的知识产权方面的的东西，当然叠加政策的引导、资金支持，特别是代电池方面投入非常大。

欧美还是以车企主导，初创电池企业逐步增加，进行下一代电池的开发。包括特斯拉，有非常多的创新技术，像4680电池、干电极技术等等还有很多。所以从全球领域来说，除了液态之外未来有没有可能这些颠覆性的技术来颠覆我们目前在液态电池建立起来的地位。

第二个，固态电池现在也非常热，整个布局呈现出全球化，各国政府支持也非常大，上下游产业链互动也非常强，产学研同步。我们看到，最近几年国内电池企业、科研院所在固态电池方面的研究投入是非常大的。目前，我们看到整个行业也逐步在往产业化方面转，从实验室到产业化的验证阶段。

基于这样的现状，我们认为动力电池在在未来几年的发展趋势我想分两个方面：第一方面，极致技术方面，短期2—3年之内，把我们现有的应用技术怎么做到极致，去助力新能源汽车成为汽车市场的主流。第二方面，创新前瞻方面，可能时间会更长一点，5年甚至7年的时间，让新一代电池逐步实现产业化，引导全球能源行业新的变革。

具体再举一些例子，现有的极致技术上，比如快充，现在超充的技术发展非常快，也发布了很多产品。比如像比亚迪，在超充方面构建了以刀片电池结构的快充产品，同时在电极的重构机构方面、SEI膜的控制方面、快充电解液快速筛选设计等方面，做了非常多的工作，目前刀片电池4C快充的产品也已经实现了量产，4C产品10%—80%SOC差不多10分钟的时间，当然说法很多，包括每分钟50公里、一杯咖啡的时间可以跑400公里，都是围绕4C左右的充电速度下的技术，目前基本已经被大家所接受，也得到非常多的突破。

另外一方面，长寿命技术。新能源汽车在使用过程中有寿命的衰减，同时未来新能源汽车还会涉及到残值的问题，特别是在国外，发达国家到不发达国家二手车的市场是非常大的。汽车的残值或者汽车的长寿命，当然最核心的电池长寿命技术非常重要，当然还包括未来电池从车上下来之后是否还有梯次利用的价值，都需要长寿命的技术。

我们也布局了整个电池全程级的长寿命技术，比如电化学体系方面，怎么提升SEI膜的老化性能，在电池系统层面，使用过程中能够均匀受力、温场的控制，当然还有寿命预测技术，因为我们有大量的市场数据，这也是我们公司的一个特色，所有市场数据可以跟电池寿命进行强相关，去做分析，看市场不同的工况下对电池寿命的影响。

我们也建立了基于私家车、运营车、商用车等不同应用领域下电池寿命的需求，私家车里面非常重要的，比如我们提出15年要到85%SOH的能力，这里面重要的日历寿命这个课题，这是像超充、寿命等一些极致技术方面我们要做的工作。

从下一代电池角度来讲，有很多机会。当然锂离子电池本身也在动力、储能、消费类、低空经济应用领域非常广阔，不同应用领域对电池技术或者对未来电池技术的需求也不一样，当然核心还是在材料、在电化学体系。

比如在正极材料，像类似于富锂锰这些材料、高电压材料，负极核心把硅怎么用好，大家投入更多研发在硅碳材料上，电解质从液态到固态，固态电池是大家公认的下一代电池非常重要的体系。当然还有一些新的电化学体系，比如基于低成本的钠电、机遇朝高能量密度的锂硫体系，当然还有很多问题要解决，到产业化像锂硫可能还比较远，当然所有这些都是我们创新前瞻类电池体系的机会。

我们简单举了一些例子，比如富锂锰材料比容量更高，长期循环之后还有200mAh/克的容量，产氢的问题，包括循环过程中导致不稳定，像高压电解液的开发、掺杂等技术可以去解决，比如超高压4.55V以上，可能有机会用到固态电池。像锂合金负极，膨胀较少。

这里面也介绍无负极电池，取消了锂金属，现在关键问题还是循环寿命，核心还是锂的粉化、膨胀，目前能做到400次左右的寿命，像用铁锂做的无负极电磁mAh/升大于1000。固态电池目前面临产业化的挑战，我们希望更往前走一步，但是固固界面的问题，电池做大之后高电池压力不一定解决问题，我们目前还是碰到了非常多工程类的问题，现在我们还是想办法降低运行压力，包括硫化氢气体等的管控，也是产业化里面会碰到的。

安全方面，我们也做的不少评估，在负极稳定性、正极稳定性方面有一定优势，包括电池层级跟液态电池比也有优势。核心还是成本，我们作一个模型，我们认为当价格到了一定水平之后，可以做到固液同价，我们自己也在研究，我们也跟同行交流，他们都任务锂磷硫氯不会贵，但现在很贵，说是产业化问题规模导致的，但是还不知道是不是真的因为规模问题，有没有其他原因。

固态电池，全固态我们想分两个阶段，2027—2029年可能是示范的过程，有了这样的基础可能2030年之后有一定的拓展，这是大的方向。

从可持续发展角度来讲，我想几个方面。第一个，我们目前从国内市场到全球化。1、我们还是不要盲目扩张，合理布局产能。2、安全，我们需要进一步去提升、去克服，我们也看到一些安全事故，影响还是不好。同时在海外的过程中，知识产权问题也注意。

持续的技术创新是必须的，我想三个方面：1、挑战现有液态电池性能的极限，以及包括规模化制造下效率极限和品质管控极限，去打造极致的成本管控能力，同时产业融合，包括鄂院士也提了，AI在材料设计、材料筛选、电化学体系的筛选、电池自动化设计、工艺制造过程中质量管控、电池管理等里面，有大量的AI应用机会，可以帮助我们提高设计效率，或者说产生新材料、新体系的机会。

另外，碳足迹管理，绿色制造，电池本身就是他的使命，按照欧盟电池法刚刚发布，未来我们还有工作要做，这里面包括碳足迹数据，再生利用技术怎么去落地，来确保未来不仅仅是真正做到低碳，还要跟国际化接轨。

来源：电动卡车观察

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