石墨烯短期難“上車”
燃料電池汽車是世界公認(rèn)的未來發(fā)展方向，但關(guān)于未來的電池技術(shù)，現(xiàn)在各方在探索多種路線，如鋁空氣、鋰硫等，而當(dāng)前炒得最熱的是石墨烯，您對它的應(yīng)用前景怎么評價？預(yù)計何時能應(yīng)用于新能源汽車？
歐陽明高：據(jù)我了解，現(xiàn)在出來的關(guān)于石墨烯在電池中的應(yīng)用，基本依據(jù)都是在刊物上發(fā)表的文章，沒有幾個真的拿出可以在實驗室做實驗的完整電池。電池的研究分為很多層面，現(xiàn)在的各種相關(guān)報道都屬于材料基礎(chǔ)研究，之后還要進(jìn)行材料應(yīng)用研究，再做電極，然后是做單體，接下來才是做系統(tǒng)。所以從材料的基礎(chǔ)研究到真正的規(guī)模應(yīng)用，中間的層次比較多，可能會遇到很多問題，我們不能指望基礎(chǔ)研究的每一個突破最后都能在車上應(yīng)用。但是這并不意味著石墨烯就不能在電池上應(yīng)用。
現(xiàn)在石墨烯在電池里主要是作為一種導(dǎo)電增強劑添加在正負(fù)極材料上，增加充放電倍率。石墨烯最早可能會在消費類電子產(chǎn)品上應(yīng)用，比如手機(jī)、很小的鈕扣電池、薄膜電池、可折疊電池等。但我相信科學(xué)想象空間非常大，還是要看它未來的發(fā)展，相信未來會有很好的發(fā)展前景。
商、乘電池路線應(yīng)有區(qū)別
從2015年來看，原來國內(nèi)磷酸鐵鋰電池占絕對主導(dǎo)地位的情況正慢慢發(fā)生變化，越來越多的車企開始或已經(jīng)采用三元鋰電池，國內(nèi)的新能源汽車動力電池技術(shù)現(xiàn)狀是怎樣的？您認(rèn)為新能源車企應(yīng)如何選擇自己的電池路線？三元鋰電池是否可以很快全面取代磷酸鐵鋰電池？
歐陽明高：關(guān)于電池的技術(shù)路線，我主張乘用車與客車有所區(qū)別。現(xiàn)在乘用車的電池技術(shù)路線的主導(dǎo)是高比能量的電池，因為其核心問題是解決續(xù)駛里程，解決方案就是加大比能量。以目前的電池水平，純電動汽車的電池模塊最高可達(dá)140瓦時/公斤，要實現(xiàn)這個目標(biāo)，單體電池與成組電池的比大約是0.7，即單體電池比能量要達(dá)到180-200瓦時/公斤才能做到。
目前單體電池水平約為180瓦時/公斤，個別情況會達(dá)到200瓦時/公斤。總體上電池模塊比能量水平多在120瓦時/公斤左右，單體電池則為160。
這一般是三元鋰離子電池的現(xiàn)有比能量水平，磷酸鐵鋰電池要低一點，但它安全性更好。我們要繼續(xù)發(fā)展三元鋰離子電池，到2020年要實現(xiàn)單體電池300瓦時/公斤的目標(biāo)，幾乎比現(xiàn)有水平翻一倍。系統(tǒng)要達(dá)到200瓦時/公斤，也要提高近一倍。這是三元鋰離子電池能夠達(dá)到的水平，也是純電動轎車用的主流電池。現(xiàn)在鋰離子電池的正極是三元鎳鈷錳或鎳鈷鋁，負(fù)極是石墨。300瓦時/公斤的負(fù)極材料要由碳變成硅和碳的復(fù)合體。
新能源客車選用的電池我們主張首先是高安全性，比能量可以相對低一點，因此當(dāng)前應(yīng)以磷酸鐵鋰為主。因為客車上人多，電池也比較多，與乘用車不一樣，其核心問題更強調(diào)安全。
動力電池擴(kuò)產(chǎn)需謹(jǐn)慎
您剛剛提到的”整車跑得快，電池跟不上“的問題，電池跟不上的原因具體是什么，是來自應(yīng)用領(lǐng)域還是生產(chǎn)難度？
歐陽明高：為什么車可以做得出來而電池跟不上？因為動力電池是一個新興產(chǎn)業(yè)，但對整車而言，國內(nèi)已有很龐大的傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)，今年的30萬輛與現(xiàn)在全國2000多萬輛的年銷量相比還是一個很小的數(shù)字，但是對電池行業(yè)而言是一個大數(shù)。到今年11月份，國內(nèi)的電池用量到已經(jīng)達(dá)到120億瓦時，而原來的電動汽車產(chǎn)能規(guī)劃沒有這么大，動力電池是在消費類的小鋰離子電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在2014年，大概動力電池只占20%的份額，80%還是消費類鋰離子電池。小電池要做成大電池，有很多技術(shù)問題，包括制造工藝等都不一樣。
電池技術(shù)是比較復(fù)雜的，所以技術(shù)研發(fā)、驗證都需要時間，不能隨便拿到車上就用，即便車廠不擔(dān)心，電池廠也會很擔(dān)心，因此對擴(kuò)大產(chǎn)能非常謹(jǐn)慎，不敢隨便放大，從小規(guī)模到大規(guī)模需要一個周期。其實現(xiàn)在的周期已經(jīng)偏短了，本不應(yīng)上得這么快，太快必然會引起一些質(zhì)量參差不齊、制造缺陷等各種問題。
如此大規(guī)模的用量需求對于國內(nèi)甚至全球的電池行業(yè)而言都是史無前例的，它需要有跟上的時間。今年電池行業(yè)的投資就接近1千億元，會新建1千億瓦時的產(chǎn)能，在建和已有的產(chǎn)能會達(dá)到1800億瓦時。全球最大的電池廠就在深圳比亞迪，它的產(chǎn)能140億瓦時，制造工藝也很先進(jìn)。
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