欧阳明高院士：动力电池欧美无法挑战中日韩

中国电动汽车的发展即将进入第十个年头。作为电动汽车心脏的动力电池，其产业结构出现了冰冻三尺的两天。

2017年，全球第五大动力电池销售商、中国第三大动力电池卖家深圳市沃特玛电池有限公司的母公司建瑞沃能（300116.SZ）于4月初拖欠债务20亿元，债务总额达221.38亿元。此外，许多中小型动力电池企业在成本压力下纷纷倒闭。另一方面，2017年全球动力电池销量排名第一的当代安培科技有限公司新能源科技有限公司有限公司（以下简称CATL）于4月初成功召开会议，估值超过1300亿元。除了内部的洗牌，在日韩企业集团实力雄厚的全球市场上，中国新能源汽车的竞争力如何？有机会在弯道超车吗？近日，中国科学院院士、中国电动汽车百人会常务副主任委员高欧阳明接受《财经》记者专访时表示，中国电动汽车的技术底线已经形成。有一种磷酸铁锂电池来保证底部，还有新一代锂离子动力电池。中国对动力电池的进攻与防御《财经》：中国动力电池的发展路线是什么？高欧阳明：“十一五”发展了磷酸亚铁锂正离子电池，“十二五”发展了三元正离子电池；“十三五”发展了高镍三元正极和硅碳负极的锂离子电池。《财经》：我国磷酸铁锂电池的研究是否成熟？与磷酸亚铁锂相比，三元锂电池有哪些优点和缺点？高欧阳明：磷酸铁锂电池是电动汽车革命的技术底线。尽管比容量低于三元锂电池，但磷酸铁锂电池技术成熟、材料丰富、成本可控、安全性高。目前，先进的磷酸铁锂电池在腾势电动车上实现了500公里的连续行驶里程，兼顾了安全性和经济性。磷酸亚铁锂和三元锂是不同的锂电池正极材料。三元锂电池已经实现了更高的比能，但仍存在安全性、原材料成本和使用寿命等问题。技术门槛的提高是为了鼓励技术进步，对锂离子电池的安全要求也更高。《财经》：三元锂电池目前被认为是一种主流的动力电池路线。许多企业转向能量密度更高、技术更复杂的三元动力电池生产。三元锂电池在中国的技术状况如何？困难在哪里？高欧阳明：目前，比能量为300 WHr/kg的三元NCM811+硅碳负极锂离子电池正在开发中，但安全性，尤其是过充电安全性具有挑战性。2020年，811正极、硅碳负极和液体电解质的组合可能成为主流产品（一些日本和韩国电池专家认为，从综合性能平衡的角度来看，622正极可能是更好的选择）。实现2020年工业三元柔性电池300 WHr/kg的目标并不难。核心在于一旦实现工业化大规模生产，原材料和生产技术能否满足需求。811锂离子电池产业化后，受到正极材料的限制。从工业化的角度来看，要实现350瓦时/千克的比能将是非常困难的。《财经》：高镍是一种发展趋势吗？高欧阳明：镍含量高是目前的趋势，主要是为了减少对钴的依赖，从而使成本可控。钴的使用量减少是一个不可避免的趋势。《财经》：中国会走松下的发展路线吗？例如，开发了带有气缸18650的811锂电池。高欧阳明：松下18650由于容量小，更容易实现高比能指数。小……

ttery可以避免体积增大后材料不均匀和极化的问题。然而，由于电解液容易干燥，因此其使用寿命相对较短。然而，中国不会盲目地走松下的研究道路，选择不同的材料。中国是镍钴锰，松下是镍钴铝。镍、钴和铝的安全性很难控制，而锰相对来说更稳定。《财经》：从中期来看，锂离子电池会成为主流路线吗？高欧阳明：锂离子电池将永远是中期的主要产品，不会轻易被颠覆。然而，正极、负极和电解质可能会发生变化。此外，由于存在不确定性，锂空气和锂硫在汽车领域的工业化前景仍有待观察。中国锂电池技术的优缺点财经：目前，全球锂电池、中国、日本和韩国都有发言权。这种情况是怎么发生的？高欧阳明：主要原因是中国、日本和韩国都有锂电池的工业基础。不用说，日本和韩国的工业基础始于手机电池。当锂电池技术出现时，全球大多数汽车公司都在研究燃料电池，对动力电池的前景并不乐观。一开始，中国也专注于燃料电池的研究，但由于没有与燃料电池相关的产业基础，美国和日本在基础材料和膜电极方面存在很大差距。后来，在反复比较国内产业优势和交通系统特点后，首先提出了具有锂电池特点的“纯电动驱动”战略，并最终与日本、韩国处于同一阵营，在新能源电动汽车产业化方面走在了世界前列。欧美现在很难有大规模的锂电池企业，主要是因为它们起步较晚，产业基础薄弱。《财经》：为什么中国的产业优势和交通体系有利于锂电池的发展？高欧阳明：丰田一直在开发基于燃油发动机的混合动力。当时，它正在制定中国新能源汽车的前两个五年计划，也遵循了丰田对混合动力的发展重点。国内骨干车企在混合动力的研发上投入了大量精力。到2008年，国内混合动力汽车，尤其是混合动力汽车的示范运营效果并不理想。与此同时，锂离子电池技术在2007年后取得了突破，在短时间内取代了镍氢电池，使发展纯电动成为可能。丰田从混合动力到燃料电池，实际上是为了提高技术门槛，确保竞争优势。中国的交通系统以电气化为基础。高铁、电动自行车和电动公共交通使中国社会具有电气化的特点。同时，纯电动汽车的集成技术难度相对较小，因此中国适合纯电动汽车。技术突破和应用场景契合，是纯电快速发展的主要原因。《财经》：中国的锂电池人才储备和研究在世界上处于什么水平？高欧阳明：我读了一条信息。在过去的10年里，世界上关于材料研究的国际论文约有100万篇，其中和中国省占40%，是美国的两倍，并且相当一部分材料研究与电池有关。在美国研究电池的大多数人也是中国人。中国的锂电池储备人才和研究潜力巨大。《财经》：中国锂电池的高端产能是否不足？高欧阳明：高端产能是中国各行业普遍面临的问题。然而，中国电池行业高端人才比例较高，技术创新活跃。例如，当代安培科技有限公司年产值达200亿，拥有100多名医生。与国内一些车企相比，5000亿的年产值只有50亿。如此高的人才结构和比例与其他行业完全不同。《财经》：目前，国内锂电池行业的一致性较低。……

会有行业标准吗？高欧阳明：中国的锂电池标准制定了严格的安全标准，有明确的指标。几天前通过的锂电池国际标准采用了中国标准。锂电池的安全性和比能量是矛盾的。随着技术和技术的发展，锂电池企业将通过提高比能指数来提高技术门槛。比能是调整产能结构变化的重要有效指挥棒，市场上的低端产能肯定会被淘汰。《财经》：当代安培科技有限公司获得了大众和梅赛德斯-奔驰的一笔全球大订单。为什么这些外国汽车公司愿意以更高的价格购买中国的动力电池？高欧阳明：首先，当代安培科技有限公司的产品质量与LG相当，有时甚至比LG更好；其次，欧洲没有大型锂电池制造商；第三，中国是这些汽车公司最大的单一市场，例如，占大众汽车全球销量的40%；

最后，中国的锂电池产业链比韩国更完整，产业规模和发展潜力也高于韩国。《财经》：目前最受欢迎的三元正极材料是富锂锰基。为什么它会成为一个热点，它的优点和缺点是什么？高欧阳明：富锂锰基正极材料是全球研究热点。富锂正极材料的理论比放电容量较高，可达到400mAh/g以上，电池的比能量可达到400WHr/kg以上。同时，它可以减少对钴和镍的依赖，降低成本，尤其是钴。最近，北京大学夏定国教授在实验室合成了一种400mAh/g的阴极，但富锂锰基电池的寿命相对较短。目前，国内外已经生产出300 WHr/kg的富锂锰基锂电池，但其使用寿命是几百倍，无法满足车辆的要求，因此我们需要继续努力。富锂锰基自电压衰减快，因此需要在材料上进行改进。其次，有必要将富含锂的锰基电解质与更宽的电压范围相匹配，例如固态。《财经》：富锂锰产业化有时间表吗？高欧阳明：在国家专项中，到2020年将实现811三元锂电池的产业化。与此同时，锂锰富集基地继续深入基础研究，因为相关项目尚未完成，目前无法获得工业化的准确时间点，力争在2025年左右。届时，被寄予厚望的富锂电池综合比较应该相当于甚至优于811，比能量应该高于811。耐久性是比较的关键因素。如果能够成功提高耐久性，富锂材料将成为锂电池的新型工业化正极材料。《财经》：大型汽车公司将固态和全固态电池列为下一步的研发重点。研发的难点是什么？高欧阳明：尽管固体电解质的研究一直是一个热点，但实现全固体电池的核心是解决固体和固体之间的界面问题，目前仍然需要液体电解质。在未来5至10年内，液体电解质的比例将逐渐降低，呈现出从部分固态到半固态再到全固态的趋势。到那时，即使它不能完全固态，它也将接近完全固态。一旦全固态开发成功，不仅安全性高，而且将彻底改变电池的做法。由于固态解决了液体电池的短路问题，因此可以将电池串联以提高比能量。目前，应在确保耐用性的前提下尽可能提高比能，固态电池也具有快速充电的潜力。中国许多相关研究机构和企业都在研究固态锂电池技术。《财经》：日本固态电池的研究现状和规划是什么？高欧阳明：日本丰田已经展示了固态锂离子电池，他们声称将在2022年或2023年实现工业化。但是比能量没有提高，所以工业化后比能量不会太高。燃料电池能否取代锂电池财经：从纯电到燃料电池，这种电池的发展主要存在哪些问题？高欧阳明：中国的燃料电池研究取得了很大进展，燃料电池汽车已经开始在当地市场实现工业化。燃料电池系统性能优化，技术将在2025年左右相对成熟，如果实现大规模生产，成本也将降低。目前应更多关注氢能技术，即前端氢燃料，如制备、运输、储存、压缩等环节。目前，所有人都只关注燃料电池系统本身。但与氢气相关的技术和基础设施并不理想。例如，车载储氢技术存在以下问题：碳纤维成本高、储氢重量低、能量损失大。因此，关键是深化氢能相关基础研究和技术开发以及相关基础设施建设。《财经》：加油……

细胞补贴没有减少。政策制定者认为燃料电池的发展更现实吗？高欧阳明：从整个国家能源系统的角度（不仅仅是从汽车的角度）来看，氢燃料电池技术确实需要加速，这符合中国能源革命的需要。如果能源需求达到一定水平，锂电池就无法满足。但我不同意氢是“终极能源”，氢燃料电池汽车是“终极环保汽车”。氢和电都是能量载体，没有“终极”理论。小型汽车的能源需求较低，锂电池可能会发挥更大的作用。因此，就新能源汽车而言，未来燃电和纯电将共存。《财经》：对于乘用车来说，未来燃料电池和纯电动汽车的成本平衡点在哪里？高欧阳明：有研究认为，到2025年，350公里里程可能成为中级以上汽车选择燃料电池汽车和电池电动汽车的平衡点。里程超过350公里，燃料电池成本更高；

在350公里范围内，锂电池具有更强的优势。目前，中国发达的高铁网络完全可以满足人们的长途旅行，因此续航里程长的电动汽车的更新并不多。未来，随着氢能的发展到一定程度，燃料电池可以作为锂离子电池的增程器，通过电动混合可以增加里程，降低电池消耗。中国电动汽车的发展即将进入第十个年头。作为电动汽车心脏的动力电池，其产业结构出现了冰冻三尺的两天。

2017年，全球第五大动力电池销售商、中国第三大动力电池卖家深圳市沃特玛电池有限公司的母公司建瑞沃能（300116.SZ）于4月初拖欠债务20亿元，债务总额达221.38亿元。此外，许多中小型动力电池企业在成本压力下纷纷倒闭。另一方面，2017年全球动力电池销量排名第一的当代安培科技有限公司新能源科技有限公司有限公司（以下简称CATL）于4月初成功召开会议，估值超过1300亿元。除了内部的洗牌，在日韩企业集团实力雄厚的全球市场上，中国新能源汽车的竞争力如何？有机会在弯道超车吗？近日，中国科学院院士、中国电动汽车百人会常务副主任委员高欧阳明接受《财经》记者专访时表示，中国电动汽车的技术底线已经形成。有一种磷酸铁锂电池来保证底部，还有新一代锂离子动力电池。中国对动力电池的进攻与防御《财经》：中国动力电池的发展路线是什么？高欧阳明：“十一五”发展了磷酸亚铁锂正离子电池，“十二五”发展了三元正离子电池；“十三五”发展了高镍三元正极和硅碳负极的锂离子电池。《财经》：我国磷酸铁锂电池的研究是否成熟？与磷酸亚铁锂相比，三元锂电池有哪些优点和缺点？高欧阳明：磷酸铁锂电池是电动汽车革命的技术底线。尽管比容量低于三元锂电池，但磷酸铁锂电池技术成熟、材料丰富、成本可控、安全性高。目前，先进的磷酸铁锂电池在腾势电动车上实现了500公里的连续行驶里程，兼顾了安全性和经济性。磷酸亚铁锂和三元锂是不同的锂电池正极材料。三元锂电池已经实现了更高的比能，但仍存在安全性、原材料成本和使用寿命等问题。技术门槛的提高是为了鼓励技术进步，对锂离子电池的安全要求也更高。《财经》：三元锂电池目前被认为是一种主流的动力电池路线。许多企业转向能量密度更高、技术更复杂的三元动力电池生产。三元锂电池在中国的技术状况如何？困难在哪里？高欧阳明：目前，比能量为300 WHr/kg的三元NCM811+硅碳负极锂离子电池正在开发中，但安全性，尤其是过充电安全性具有挑战性。2020年，811正极、硅碳负极和液体电解质的组合可能成为主流产品（一些日本和韩国电池专家认为，从综合性能平衡的角度来看，622正极可能是更好的选择）。实现2020年工业三元柔性电池300 WHr/kg的目标并不难。核心在于一旦实现工业化大规模生产，原材料和生产技术能否满足需求。811锂离子电池产业化后，受到正极材料的限制。从工业化的角度来看，要实现350瓦时/千克的比能将是非常困难的。……

艾晶：高镍是一种发展趋势吗？高欧阳明：镍含量高是目前的趋势，主要是为了减少对钴的依赖，从而使成本可控。钴的使用量减少是一个不可避免的趋势。《财经》：中国会走松下的发展路线吗？例如，开发了带有气缸18650的811锂电池。高欧阳明：松下18650由于容量小，更容易实现高比能指数。小型电池可以避免体积增大后材料不均匀和极化的问题。然而，由于电解液容易干燥，因此其使用寿命相对较短。然而，中国不会盲目地走松下的研究道路，选择不同的材料。中国是镍钴锰，松下是镍钴铝。镍、钴和铝的安全性很难控制，而锰相对来说更稳定。《财经》：从中期来看，锂离子电池会成为主流路线吗？高欧阳明：锂离子电池将永远是中期的主要产品，不会轻易被颠覆。然而，正极、负极和电解质可能会发生变化。此外，由于存在不确定性，锂空气和锂硫在汽车领域的工业化前景仍有待观察。中国锂电池技术的优缺点财经：目前，全球锂电池、中国、日本和韩国都有发言权。这种情况是怎么发生的？高欧阳明：主要原因是中国、日本和韩国都有锂电池的工业基础。不用说，日本和韩国的工业基础始于手机电池。当锂电池技术出现时，全球大多数汽车公司都在研究燃料电池，对动力电池的前景并不乐观。一开始，中国也专注于燃料电池的研究，但由于没有与燃料电池相关的产业基础，美国和日本在基础材料和膜电极方面存在很大差距。后来，在反复比较国内产业优势和交通系统特点后，首先提出了具有锂电池特点的“纯电动驱动”战略，并最终与日本、韩国处于同一阵营，在新能源电动汽车产业化方面走在了世界前列。欧美现在很难有大规模的锂电池企业，主要是因为它们起步较晚，产业基础薄弱。《财经》：为什么中国的产业优势和交通体系有利于锂电池的发展？高欧阳明：丰田一直在开发基于燃油发动机的混合动力。当时，它正在制定中国新能源汽车的前两个五年计划，也遵循了丰田对混合动力的发展重点。国内骨干车企在混合动力的研发上投入了大量精力。到2008年，国内混合动力汽车，尤其是混合动力汽车的示范运营效果并不理想。与此同时，锂离子电池技术在2007年后取得了突破，在短时间内取代了镍氢电池，使发展纯电动成为可能。丰田从混合动力到燃料电池，实际上是为了提高技术门槛，确保竞争优势。中国的交通系统以电气化为基础。高铁、电动自行车和电动公共交通使中国社会具有电气化的特点。同时，纯电动汽车的集成技术难度相对较小，因此中国适合纯电动汽车。技术突破和应用场景契合，是纯电快速发展的主要原因。《财经》：中国的锂电池人才储备和研究在世界上处于什么水平？高欧阳明：我读了一条信息。在过去的10年里，世界上关于材料研究的国际论文约有100万篇，其中和中国省占40%，是美国的两倍，并且相当一部分材料研究与电池有关。在美国研究电池的大多数人也是中国人。中国的锂电池储备人才和研究潜力巨大。《财经》：中国锂电池的高端产能是否不足？高欧阳明：高端产能是中国各行业普遍面临的问题。豪……

，中国电池行业高端人才比例高，技术创新活跃。例如，当代安培科技有限公司年产值达200亿，拥有100多名医生。与国内一些车企相比，5000亿的年产值只有50亿。如此高的人才结构和比例与其他行业完全不同。《财经》：目前，国内锂电池行业的一致性较低。会有行业标准吗？高欧阳明：中国的锂电池标准制定了严格的安全标准，有明确的指标。几天前通过的锂电池国际标准采用了中国标准。锂电池的安全性和比能量是矛盾的。随着技术和技术的发展，锂电池企业将通过提高比能指数来提高技术门槛。比能是调整产能结构变化的重要有效指挥棒，市场上的低端产能肯定会被淘汰。《财经》：当代安培科技有限公司获得了大众和梅赛德斯-奔驰的一笔全球大订单。为什么这些外国汽车公司愿意以更高的价格购买中国的动力电池？高欧阳明：首先，当代安培科技有限公司的产品质量与LG相当，有时甚至比LG更好；其次，欧洲没有大型锂电池制造商；第三，中国是这些汽车公司最大的单一市场，例如，占大众汽车全球销量的40%；

最后，中国的锂电池产业链比韩国更完整，产业规模和发展潜力也高于韩国。《财经》：目前最受欢迎的三元正极材料是富锂锰基。为什么它会成为一个热点，它的优点和缺点是什么？高欧阳明：富锂锰基正极材料是全球研究热点。富锂正极材料的理论比放电容量较高，可达到400mAh/g以上，电池的比能量可达到400WHr/kg以上。同时，它可以减少对钴和镍的依赖，降低成本，尤其是钴。最近，北京大学夏定国教授在实验室合成了一种400mAh/g的阴极，但富锂锰基电池的寿命相对较短。目前，国内外已经生产出300 WHr/kg的富锂锰基锂电池，但其使用寿命是几百倍，无法满足车辆的要求，因此我们需要继续努力。富锂锰基自电压衰减快，因此需要在材料上进行改进。其次，有必要将富含锂的锰基电解质与更宽的电压范围相匹配，例如固态。《财经》：富锂锰产业化有时间表吗？高欧阳明：在国家专项中，到2020年将实现811三元锂电池的产业化。与此同时，锂锰富集基地继续深入基础研究，因为相关项目尚未完成，目前无法获得工业化的准确时间点，力争在2025年左右。届时，被寄予厚望的富锂电池综合比较应该相当于甚至优于811，比能量应该高于811。耐久性是比较的关键因素。如果能够成功提高耐久性，富锂材料将成为锂电池的新型工业化正极材料。《财经》：大型汽车公司将固态和全固态电池列为下一步的研发重点。研发的难点是什么？高欧阳明：尽管固体电解质的研究一直是一个热点，但实现全固体电池的核心是解决固体和固体之间的界面问题，目前仍然需要液体电解质。在未来5至10年内，液体电解质的比例将逐渐降低，呈现出从部分固态到半固态再到全固态的趋势。到那时，即使它不能完全固态，它也将接近完全固态。一旦全固态开发成功，不仅安全性高，而且将彻底改变电池的做法。由于固态解决了液体电池的短路问题，因此可以将电池串联以提高比能量。目前，应在确保耐用性的前提下尽可能提高比能，固态电池也具有快速充电的潜力。中国许多相关研究机构和企业都在研究固态锂电池技术。《财经》：日本固态电池的研究现状和规划是什么？高欧阳明：日本丰田已经展示了固态锂离子电池，他们声称将在2022年或2023年实现工业化。但是比能量没有提高，所以工业化后比能量不会太高。燃料电池能否取代锂电池财经：从纯电到燃料电池，这种电池的发展主要存在哪些问题？高欧阳明：中国的燃料电池研究取得了很大进展，燃料电池汽车已经开始在当地市场实现工业化。燃料电池系统性能优化，技术将在2025年左右相对成熟，如果实现大规模生产，成本也将降低。目前应更多关注氢能技术，即前端氢燃料，如制备、运输、储存、压缩等环节。目前，所有人都只关注燃料电池系统本身。但与氢气相关的技术和基础设施并不理想。例如，车载储氢技术存在以下问题：碳纤维成本高、储氢重量低、能量损失大。因此，关键是深化氢能相关基础研究和技术开发以及相关基础设施建设。《财经》：加油……

细胞补贴没有减少。政策制定者认为燃料电池的发展更现实吗？高欧阳明：从整个国家能源系统的角度（不仅仅是从汽车的角度）来看，氢燃料电池技术确实需要加速，这符合中国能源革命的需要。如果能源需求达到一定水平，锂电池就无法满足。但我不同意氢是“终极能源”，氢燃料电池汽车是“终极环保汽车”。氢和电都是能量载体，没有“终极”理论。小型汽车的能源需求较低，锂电池可能会发挥更大的作用。因此，就新能源汽车而言，未来燃电和纯电将共存。《财经》：对于乘用车来说，未来燃料电池和纯电动汽车的成本平衡点在哪里？高欧阳明：有研究认为，到2025年，350公里里程可能成为中级以上汽车选择燃料电池汽车和电池电动汽车的平衡点。里程超过350公里，燃料电池成本更高；在350公里范围内，锂电池具有更强的优势。目前，中国发达的高铁网络完全可以满足人们的长途旅行，因此续航里程长的电动汽车的更新并不多。未来，随着氢能的发展到一定程度，燃料电池可以作为锂离子电池的增程器，通过电动混合可以增加里程，降低电池消耗。

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