清华大学何向明：锂电5分钟快充是伪命题

目前，大多数新能源汽车都使用锂电池，但在实际运营中，由于锂电池的一致性和安全性，新能源汽车经常起火。围绕锂电池相关技术问题，记者采访了清华大学核研究所锂离子电池实验室主任何向明。加强电池技术和制造水平中国能源报：你怎么看待无处不在的电池一致性问题？何向明：手机电池都是单块使用，但现在无论是大规模储能还是电动汽车，都需要将许多电池连接在一起。以特斯拉为例，如果数千个18650电池串并联，会带来一致性问题，实际分布时电流和电压会不均匀。这将带来两大危险。首先，系统寿命将大大缩短。其次，它会导致电池发热，这存在安全隐患。中国能源报：如何保证电池的一致性，防止出现问题？何向明：常见的做法是通过容量、电压等一系列参数对电池进行筛选。然而，目前这些筛选过程很复杂，效果有限，问题很多，其中一些是由测量误差引起的。目前，设备的测量误差大多在1%左右。事实上，为了满足电池一致性的要求，误差应该小于1%。从制造的角度来看，由于设备精度和测量参数固定，全自动化制造工程减少了人为因素，极大地提高了一致性。我们也在考虑其他方法来解决一致性问题，因此我们提出了使用串联充电和放电来筛选一致性的想法。具体来说，工厂生产的所有电池的一致性首先经过筛选，然后串联，然后充电和放电，这样就可以避免设备错误。中国能源报：新能源汽车电池起火事件见诸报端，进一步凸显了锂电池的安全问题。如何确保电池安全？何向明：电池安全事故是概率事件。目前的测试标准并不能完全消除电池的安全问题。锂电池是易燃的，具有高能量密度、正极和负极。使用过程中产生的热量会导致热失控的问题。目前，通过加强对电池本体技术的技术研究，可以在5-10年左右的时间内确保电池安全。电池的安全性与制造水平密切相关。例如，如果空气中的灰尘落在隔膜上，肉眼是看不见的，但它对电池的性能有很大影响。电池的安全与电池工厂的管理水平和制造水平密切相关。要提高电池的安全性和可靠性，就必须逐步从各个方面进行改进，并贯穿于生产管理的各个方面。10-15分钟的快速充电更为现实。中国能源报：日本和韩国在锂电池技术方面领先于中国。得益于新能源汽车在中国的爆发，中国在锂电池方面也在迎头赶上，差距正在逐渐缩小。何向明：在锂电池领域，美国的创新能力排名第一；在质量方面，日本是第一；在制造业层面，韩国是第一。但中国综合能力最强，在锂电池的综合竞争力和性价比方面处于领先地位。因此，中国、日本、韩国和美国是锂电池行业不可或缺的国家。中国能源报：关于电动汽车快速充电技术的报道很多。快速充电5分钟可行吗？何向明：锂电池快速充电是有希望的，但像网上炒作的那样，5分钟就能充满电是一个伪命题。我们认为10-15分钟是一个现实的目标。例如，一辆汽车是50千瓦时，充电1小时需要50千瓦；

500千瓦充电桩和500千瓦充电堆需要6分钟才能充满电。如果电压为220伏，则电流将超过2000安培。这是不可能的，也不会在社区中使用，这涉及到社区基础设施的容量扩展。此外，快速充电对电池的生命和安全有很大的隐患。在快速充电方面，我们也在做一些技术储备，并自主研发了一种负极材料，可以大大缩短充电时间，目前仍处于实验室阶段。中国能源报：国家计划到2020年，单体电池的能量密度将达到300千瓦时/公斤。据了解，当代安培科技股份有限公司、天津力神、国轩高新企业的研发团队已基本实现300千瓦时/公斤动力电池的研发。300 WHr的目标似乎不再是一个挑战。何向明：300 WHr的目标在技术上不是问题，但作为一种大规模应用产品，电池最终用于新能源汽车。我们不仅要考虑充放电容量，还要考虑安全性和可靠性。它需要在实践中不断验证，在可靠性方面必须绝对通过测试。国家出台了新能源汽车补贴标准，设定了补贴门槛，并规定以电池的能量密度为导向，用意良好。然而，它也有一些副作用。首先，它推高了电池的制造成本，导致企业成本上升。另一方面，企业需要大负荷结转才能满足技术指标的要求。相比较而言，国外在满足一定能量密度的前提下，更注重电池的可靠性和安全性。中国能源报：我们看到许多新技术不断涌现。一些专家认为，锂电池的能量密度正在接近上限。你对此怎么看？何向明：锂电池技术是由材料决定的，是由材料不断演变而来的电化学。锂电池的进步不是一蹴而就的，也不是像蜗牛一样爬行的过程。如今，人们常说许多新技术以这样或那样的方式取得了进步，但技术进步需要很长时间才能取得突破。任何行业的发展都是一个稳步发展的过程，实验室的突破往往需要很长时间才能转化为真正的生产力。此外，任何电池技术都有天花板，技术好坏，市场是最考验用户选择和投资趋势的。目前，大多数新能源汽车都是由锂电池提供动力的。目前，大多数新能源汽车都使用锂电池，但在实际运营中，由于锂电池的一致性和安全性，新能源汽车经常起火。围绕锂电池相关技术问题，记者采访了清华大学核研究所锂离子电池实验室主任何向明。加强电池技术和制造水平中国能源报：你怎么看待无处不在的电池一致性问题？何向明：手机电池都是单块使用，但现在无论是大规模储能还是电动汽车，都需要将许多电池连接在一起。以特斯拉为例，如果数千个18650电池串并联，会带来一致性问题，实际分布时电流和电压会不均匀。这将带来两大危险。首先，系统寿命将大大缩短。其次，它会导致电池发热，这存在安全隐患。中国能源报：如何保证电池的一致性，防止出现问题？何向明：常见的做法是通过容量、电压等一系列参数对电池进行筛选。然而，目前这些筛选过程很复杂，效果有限，问题很多，其中一些是由测量误差引起的。目前，设备的测量误差大多在1%左右。事实上，为了满足电池一致性的要求，误差应该小于1%。从制造的角度来看，由于设备精度和测量参数固定，全自动化制造工程减少了人为因素，极大地提高了一致性。我们也在考虑其他方法来解决一致性问题，所以我们提出了使用串联chargin的想法……

以及放电至屏幕一致性。具体来说，工厂生产的所有电池的一致性首先经过筛选，然后串联，然后充电和放电，这样就可以避免设备错误。中国能源报：新能源汽车电池起火事件见诸报端，进一步凸显了锂电池的安全问题。如何确保电池安全？何向明：电池安全事故是概率事件。目前的测试标准并不能完全消除电池的安全问题。锂电池是易燃的，具有高能量密度、正极和负极。使用过程中产生的热量会导致热失控的问题。目前，通过加强对电池本体技术的技术研究，可以在5-10年左右的时间内确保电池安全。电池的安全性与制造水平密切相关。例如，如果空气中的灰尘落在隔膜上，肉眼是看不见的，但它对电池的性能有很大影响。电池的安全与电池工厂的管理水平和制造水平密切相关。要提高电池的安全性和可靠性，就必须逐步从各个方面进行改进，并贯穿于生产管理的各个方面。10-15分钟的快速充电更为现实。中国能源报：日本和韩国在锂电池技术方面领先于中国。得益于新能源汽车在中国的爆发，中国在锂电池方面也在迎头赶上，差距正在逐渐缩小。何向明：在锂电池领域，美国的创新能力排名第一；在质量方面，日本是第一；在制造业层面，韩国是第一。但中国综合能力最强，在锂电池的综合竞争力和性价比方面处于领先地位。因此，中国、日本、韩国和美国是锂电池行业不可或缺的国家。中国能源报：关于电动汽车快速充电技术的报道很多。快速充电5分钟可行吗？何向明：锂电池快速充电是有希望的，但像网上炒作的那样，5分钟就能充满电是一个伪命题。我们认为10-15分钟是一个现实的目标。例如，一辆汽车是50千瓦时，充电1小时需要50千瓦；

500千瓦充电桩和500千瓦充电堆需要6分钟才能充满电。如果电压为220伏，则电流将超过2000安培。这是不可能的，也不会在社区中使用，这涉及到社区基础设施的容量扩展。此外，快速充电对电池的生命和安全有很大的隐患。在快速充电方面，我们也在做一些技术储备，并自主研发了一种负极材料，可以大大缩短充电时间，目前仍处于实验室阶段。中国能源报：国家计划到2020年，单体电池的能量密度将达到300千瓦时/公斤。据了解，当代安培科技股份有限公司、天津力神、国轩高新企业的研发团队已基本实现300千瓦时/公斤动力电池的研发。300 WHr的目标似乎不再是一个挑战。何向明：300 WHr的目标在技术上不是问题，但作为一种大规模应用产品，电池最终用于新能源汽车。我们不仅要考虑充放电容量，还要考虑安全性和可靠性。它需要在实践中不断验证，在可靠性方面必须绝对通过测试。国家出台了新能源汽车补贴标准，设定了补贴门槛，并规定以电池的能量密度为导向，用意良好。然而，它也有一些副作用。首先，它推高了电池的制造成本，导致企业成本上升。另一方面，企业需要大负荷结转才能满足技术指标的要求。相比较而言，国外在满足一定能量密度的前提下，更注重电池的可靠性和安全性。中国能源报：我们看到许多新技术不断涌现。一些专家认为，锂电池的能量密度正在接近上限。你对此怎么看？何向明：锂电池技术是由材料决定的，是由材料不断演变而来的电化学。锂电池的进步不是一蹴而就的，也不是像蜗牛一样爬行的过程。如今，人们常说许多新技术以这样或那样的方式取得了进步，但技术进步需要很长时间才能取得突破。任何行业的发展都是一个稳步发展的过程，实验室的突破往往需要很长时间才能转化为真正的生产力。此外，任何电池技术都有天花板，技术好坏，市场是最考验用户选择和投资趋势的。目前，大多数新能源汽车都是由锂电池提供动力的。

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