未來或用磷酸鐵鋰代替鉛酸啟動電源[朗讀]

為進一步促進鋰產業及動力電池行業持續健康發展，2018年6月27日，由青海省人民政府、工業和信息化部、科學技術部、中國電動汽車百人會主辦的「2018中國(青海)鋰產業與動力電池國際高峰論壇」在青海省西寧市召開。
本次論壇圍繞產業協調發展，主要研討全球動力電池前沿技術;動力電池產業政策;動力電池不同技術路線的應用領域;動力電池產業鏈的協同發展;動力電池的市場需求分析;動力電池全球競爭格局以及企業的國際布局;上游材料、動力電池企業與政策企業的深度合作，協同發展;建立動力電池產業有序、協調發展的生態。
深耕在青海，譽滿全球的鋰材料企業的代表北大先行科技產業有限公司總裁高原發表主題演講，部分演講內容如下：
主辦方希望我能談一談產業鏈的協同發展和提一些政策建議，這裡先談一談我的一些憂慮和建議。
我們電動車在國內的快速發展，比如到2025年要達到700萬輛車和500gwh，快速的發展，整個上下游的產業鏈從鋰、鈷礦到核心材料、部件，電芯、整車等等，它的響應速度是不一樣的。以鋰礦為例子，比如在南美的鋰鹽湖過去20年成功率是百分之一二十，大家都知道鋰鹽湖成本低，都很好，大家只是盯住了成功的，其實每一個成功的鋰鹽湖開發後面還有很多不成功的，它的開發時間周期都是超過5年的。因此，從下游我們比如說1年、2年就可以把工廠建起來，上游的反應時間超過5年，而且很多的投資。
區別就好比開汽車和開輪船，開汽車我們知道要左轉，要打上左把，汽車立即左轉。開一個船，我要左轉，來一個左轉舵，這個船半天繼續往前走，但是當10度、20度的時候舵馬上打回來了，90度打回來這個船就朝後走了，會原地轉圈。我這裡一個憂慮、也是一個建議，在上游的反應速度很慢、下游不是很協調的情況下，我們企業政府的政策需要我們像開船一樣、不要像開汽車一樣，要非常有前瞻性，當三五十米看到前面有一個礁石要減速就撞上去了，當你左轉舵的只有打這個舵要有前瞻性和穩定性，跟開汽車是完全不一樣的，否則我們很可能就會造成不協調而且原地轉圈的問題。
下面我談一談我們北大先行正極的基礎上。這張圖可以看到，我們現在幾大正極材料，能量密度頂多能達到我們現在的工信部提到的300千瓦時/公斤，超過它我們會超過現有的材料基礎，確實有一些正極材料，像這個圖上所顯示的，在這條紅線的上面，但這些都是一次性電池的，把它變成可充電目前還達不到。為什麼我們會有這麼一個約束呢?就是因為我們鋰離子電池，全部的鋰都是從正極來的，我們雖然聽到了很多的正極材料，其實離不開三種，一個是層狀結構，比如說鈷酸鋰三元素，還有一個是尖晶石錳酸鋰，還有橄欖石代表磷酸鐵鋰。當然這方面我們還有一些工作要做，這張圖左邊是三元素，一方面，大家也都比較熟悉，往高鎳這個方向走，當鈷變少、鎳變多的時候，它的放電電壓會比較低，同樣的充電電壓下我們拿出的鋰就會比較多，因而會提高它的能量密度，同時帶來的問題，我們知道是一個層狀結構的話，如果超過90%的鋰都拿出去的話，整個結構就會塌陷，而且會放熱放氧，很多安全性的考慮。右邊是鈷酸鋰，鈷酸鋰現在已經達到了4.45v，正在往4.5v進軍，我個人認為已經達到了它的極限？
下面這張圖，可能以前見過，左邊黃色的區域是鋰離子電池，往右x軸就是能量密度，為了突破能量密度的約束，大家也聽到很多固態電池和金屬空氣，最右邊是金屬空氣，其實我個人認為金屬空氣比如鋰空實際就是一種燃料電池，只不過把氫變成了鋰。有兩個問題，第一，是讓它可逆是很難的，當然我們未來也有上千科學家會有我們想像不到的突破，現在把它變成可逆，二次充電是非常難的。第二，像燃料電池一樣，讓它大的電流或者電流忽大忽小是比較難的，它是一個穩定電流，大家都知道，豐田的燃料電池車，它裡面其實還是有一個鋰離子電池，它的燃料電池就是一個小發電廠，在穩定的發電，但是當你需要用功率很高的時候，這個電要從電池裡來，當你不需要能量的時候，這個發電廠你也不能給它關了，繼續在那兒小電流發電。因此這個鋰空，未來即便成功了也就是一個燃料電池，當然這可能還得需要很長的時間。我們從右往左，短期內或者中期內可能能夠突破的。
是固態電池，固態電池會用鋰金屬作為負極，提高能量密度。我們大家知道，固態電解質電導率在室溫下還是有一些問題，既然電導率不高，電流也不可能太高，因此我個人認為，當然需要一些突破，即便突破以後可能它還需要一些大電流高功率的器件做一些匹配。
用高電壓鈷酸鋰作為一個例子展示一下我們北大先行的科研能力，我們把這個摻雜到一定程度，再投射電競(音)和反向速率變換的分析情況下我們看到一個超級晶，這種檢測的手段只有在全世界最好的檢測手段下才能夠看到，當高電壓的情況下對晶體的穩定性產生一個作用，我在這兒炫耀一下我們的檢測能力。
在座的是動力電池的專家，更關心三元素，三元素最大的挑戰，當高鎳的時候熱穩定性和安全性，還有循環壽命，循環壽命衰減主要的因素，就是晶體之間的裂縫越來越多，這個圖展現當你做深度循環長期的時候中間大家看到黑線就是裂縫越來越多。
我們解決的辦法，我們北大先行一個特色，就是我們開發出了單晶的三元材料，單晶因為介面比較少，在長期循環的時候有一個循環壽命的優勢。
我們的磷酸鐵鋰，因為磷酸鐵鋰本身是不導電的，因此需要表面上包覆一個石墨化的碳，如果不是石墨化的包了很多碳重量增高了它的導電率並不見得能夠增加多少，在這方面這裡允許我炫耀一下我們的產品有低溫下能夠高倍率放電的產品，未來對啟停電源或者就用磷酸鐵鋰代替鉛酸啟動電源，12v的啟動電源，對溫寬低溫下的大功率放電，尤其現在碳酸鋰的降價、磷酸鐵鋰成本的減低，我覺得完全可以用磷酸鐵鋰鋰離子電池替代鉛酸電池，而鉛酸電池對我們人類最大的威脅就是環保上的威脅，尤其電池使用完以後是不是被回收了，還是老百姓因為它很便宜所以很隨便的扔到了河溝里，如果鋰電池替代對我們環保重大的威脅、一個定時炸彈就被我們排除了。
西寧是我們最大的正極材料和隔膜的生產基地，在這裡往西走飛行半小時格爾木，再往西飛三個小時到東台吉乃爾湖，我們在那裡做鋰資源開發，我們山東有一個消費電子的正極材料工廠，我們在溧陽已經建成了，這是我們新的工廠，溧陽的隔膜工廠已經完成了安裝，明天我們開始開機調試，我們在西寧也有一個隔膜工廠，兩個工廠都建成了完全達到產能的時候，達到10億平方米的隔膜生產，今年下半年我們開始生產首先先達到2億平方米的生產。