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11月10日-12日，由中國汽車工業協會和武漢市人民政府共同主辦的“2023中國汽車供應鏈大會暨第二屆中國新能源智能網聯汽車生態大會”在武漢經開區舉辦。本屆供應鏈大會以“踔厲奮發，攻堅克難——打造安全、韌性、綠色汽車供應鏈”為主題，設置了“1場戰略峰會、1場大會論壇、9場主題論壇”共11場會議，圍繞供應鏈安全與布局、新型汽車供應鏈打造、傳統供應鏈升級、全球化發展等熱點話題進行深入交流與探討，尋找構建世界一流汽車供應鏈的對策、方法和路徑。其中，在11月11日下午舉辦的“主題論壇一：動力電池——前瞻突破，引領發展”上，合肥學院教授、安徽省鋰離子動力與儲能電池產業共性技術研究中心主任楊續來發表精彩演講。以下內容為現場發言實錄： 

各位同行、各位專家、領導，大家下午好！我是楊續來。今天這個題目中午有些朋友在問我，你怎么提一個問號的題目在這兒，大家都是正常表述的語句。到底有多重要，大家都知道很重要，但是重要程度這里我也是做一個分享，這里面也是我們此前在做產業共性技術中心的時候大家在討論做哪些課題，我們講的低溫、固態等等這些點都是要解決的，落到產業化制造里面也會有一個點，所以我們說制造一致性。一致性評價指標涉及的非常多，從哪里入手是比較難的話題。

我今天匯報從這三塊來說：第一個，闡述一致性本身非常重要；第二個，這個一致性如何評價，我們做過哪些工作；第三個，一致性管控有一些工作需要做。

今天上午的主論壇，包括我們剛剛經歷前面幾位專家所講的這些內容，也都說明一點，在電化學儲能，包括車用和儲能，目前是鋰離子電池在里面占比是最高的，占了90%的份額。有一個數字是馬斯克之前說過儲能240TWh的概念，變相的就是說全球如果把這些儲能都上來之后，能解決全球人類的能源使用需求。電化學儲能尤其是鋰離子電池在行業里面所起的地位或者它的重要性在這兒。

電池分方形、軟包、圓柱，從外形上看就是這三類。從體系上必須要串聯和并聯，必須要串聯的原因是我們講單體，像磷酸鐵鋰3.2伏，三元3.6伏，它這是固定的。當然未來全固態電池上來，做成雙極電池，它可以做成單個的高壓電池，內串可以做。但就今天來講，它必須是外串和外并的模式，在車用和儲能端基本上是一樣的。

因為這樣一些點，早期的時候孫院士在一個視頻里面專門說過這樣的話，就是特斯拉的做法我們不敢做。這個原因就是因為特斯拉早期小電池在里面，大量的串并聯連接點，一致性較難控制。

其實，電池一致性的影響因素非常多，尺寸是外觀能看到的，更多是在批次一致性，在容量、內阻等等這些點，回歸到制程過程里面能看到是哪些？這里面涉及到因為本身原材料是否一致，我們講的涂布工藝，壓實是否一致，注液量是否能保證一致，還有焊接，焊接點的內阻是否有差異，如何控制每個焊點又是一樣，每個焊點我們講聯接片，電池與電池的串聯與并聯使用過程，聯接片它的阻抗、材質是否是一樣，又是要關注的點，等等這些都是在制造過程中這些點非常多。除了制造過程，我們在使用過程中，溫度是否能控制一樣？所以一致性涉及到電池整個制造和使用過程。

此前我們評價了一款純電動汽車電池，早期電池裝車的時候一致性是非常好的，但是行駛過2萬多公里出現用戶反映說這個車掉電等等問題。將6串的問題模塊拆下來測試后發現滿電的串聯模塊間壓差較少，但是放電的時候壓差就非常明顯，有的已經放到比如說2.0V，有的還在3.0V左右，也就是說在同一串里面的差異非常明顯。在國家大數據聯盟也有一些統計數據，不管是專用車、乘用車，從故障代碼總結出來的數據來看，動力電池一致性差基本上是在方形電池、磷酸鐵鋰或者三元都有的問題，故障占比是比較高的。

同樣在儲能端也是一樣的問題，動力電池從2010到2020年這十年的過程已經走過了很多，但是同樣在儲能今天不管是2022、2023或者2024，說它是元年的這個點上，同樣會經歷動力遇到的問題。也就是說在壓差、一致性問題上，在儲能電站會有一樣的問題。

這是科陸電子發表的一篇文章數據，可以看出來在車用端出現的問題在儲能電站里面一樣會有，這會影響我們儲能電站的安全或者壽命。

基于這些數據來看，原先在若干年前大家認為梯次利用電池，或者B品電池是可以轉到儲能上用的，好的是上車的電池。但到今天我覺得沒有誰再說這個了，不會說不行的電池轉到儲能上去，今天會逐步發現儲能的要求遠遠比車用的要求更高。因為從車用里面，一臺車，像大巴200度電、300度電，小車是100度電，儲能電站一個20尺集裝箱就已經裝到5兆瓦時，就是5000度電的規模，它一致性的要求遠遠比我們講的車用要求要高。

同樣的安全性，那么大的面積在那個地方，它本身里面裝的電池會更多，它的安全性要求也會更高。同樣今天我們也是在說8000次、10000次、12000次、15000次，原來在車端沒有誰提過這么長的需求，但是至少在儲能端提出這么長的需求。也就是說今天讓你看到我們在車用和儲能這幾年的發展來說，已經能認識到儲能端對一致性的要求更高。所以我們看到這個壽命要求更長，安全性要求更高，某種程度上成本要求更低，相對來說只是對能量密度這一塊不是那么非常極致的追求。但是現在大家在追求儲能模式的時候，它的能量密度或多或少也有一定的要求，舉例原來裝2兆瓦時、3兆瓦時，現在要求裝5兆瓦時，這5兆瓦時的電池里面，同樣能量密度要求逐步也在提上來。所以未來大家能看到在儲能電池的空間里面，它比我們動力電池要求會更高。

第二個，在電池一致性評價技術方向，我們做了一些工作。首先看北理工吳峰老師這個大組做的一些工作，大家一直在說并聯串聯等等這些工作，這個工作很多人都在做，前人做了很多工作，當時我們這個工作的結果表明，并聯電池數越多，電池整體的一致性肯定越差，后來為什么大家把電池越干越大也是有這個因素在里面。串聯數相對多一點對一致性有一定幫助。如果必須要并聯的話，那就是先并聯后串聯，所有產業一直是這樣做，我們只是把這樣做的機理或者為什么這樣做的原因以論文的形式做了研究總結。我們看到今天在儲能這一端更多的是單并一個電池，串起來之后再通并聯的模式，這種做法就像我在右下角展示的，就是先串后并的模式，現在如何解決環流問題，這種模式對電池一致性是不利的。目前行業可能用DC/DC或者某種技術方式來解決這些問題，但是串并聯拓撲結構對電池一致性的影響是值得關注的。

同時，展示一個若干年前我們在做車用電池的問題，一個電池包容量衰減非常快，檢測后發現單體電池本身沒問題，但并聯模塊中有一個焊點有問題，直接導致這個模塊衰減就比別人快。結合這個實際情況，我們在實驗室模擬情況探索了一下，前期大家說聯接片問題可以通過溫度拿一個紅外槍掃一下，或者做溫度場分布，看看它到底行還是不行，或者早期焊接的方式，如果經歷過前幾年很早的時候就是拿個起子或者刀子來撬，看它到底好還是不好，好的撬不動，不好的一撬就裂的這種，說明這個焊接不好。其實這些點我們能看到基于溫度點的識別早期可能有一定的缺陷，后面逐步會完善。

現在我們講的并聯點上的溫度點，只有在充電或者放電的末期才會體現出溫度差異，如果前期在并聯點上如果有虛焊的情況，它根本不會出現有溫度差異，甚至比其他好的點溫度還低。只有在末端才會有溫度差異。但是我們相對講如果在串聯點上本身就有這種虛焊點，那是比較明顯的，一眼就能看出來，只要一通電那個溫度就上來了。所以這個也要判斷在串聯點、溫度點上本身有一定的差異。

同時我們也能看到基于這樣一個點存在，一個虛焊點存在，它對整體的電壓，對整體的壓差是有影響的。

這里我們講的這種虛焊，到底什么叫虛焊？一般我們講一個小的鋁的連接點基本上就0.2毫歐這么小的內阻的連接點，但是你說0.3毫歐、0.4毫歐算不算虛焊？歐姆定律，內阻與電壓和電流直接相關。只能說盡可能做到連接阻抗比較一致才好。

除了溫度探測，有一些檢測方法也可以做一致性評價，就是大家講的EIS，這個EIS這幾年多個場合都會提到EIS，用于無損檢測。無損檢測現在講梯次利用這一端，大家經常評價到底好還是不好，怎么做這一塊有人會用，當然我們在一致性評價里面也用了這一點。這里面通過整個模組的EIS，通過模組里面整個單體之間，串與串之間，整個串之間的單體，或者是并聯，每一個小模組并聯，都可以通過EIS來做。本身一個單體是什么樣的，這里舉了幾個例子，如果單體跟單體有差異，很容易通過EIS發現。如果單體是一模一樣的，串聯在里面，通過EIS曲線的形狀就能發現到底是哪個點有問題，但這個技術對設備的要求較高。

第三個，能夠監測到一致性問題，后面就是電池一致性的管控。前面是做過的一些工作，我們看一致性既然能夠找到它，其實長期管控也是能夠發現的，也是能夠進行監控的。但是后面相對來說如何管控，我們認為還是在于整個過程的管控。這個行業這幾年經常出現各種電池廠，大家都知道怎么做，但是差異在哪里？差異比的還是內功，內功都是這一張圖上，有的是裝備，有的是經驗，有的是人員的素質等等，如何體現出來其實都是在這個過程里面。

在實際過程中大家在做的，更多的現在是用電池管理系統，就是BMS管理系統和熱管理系統。這是目前常規的大家都是這樣做，如何控制壓差，或者如何保證本身電壓的一致性，這個是確實在做的。但是這一塊到目前為止如何做好，行業里面大家都沒有問題的話，車也就不會出現頻繁報壓差故障大等等問題，也就是說這個點本身在一致性這一塊，我們盡管前端感覺控制得很好，但是到過程用了之后，它的問題全出來了。這個過程中這些點BMS是一個點，熱管理是一個點，我們講的制造過程中里面有些問題可能開始沒發現，在使用過程中逐步放大。也就是說在一致性它是個活的，它并不是前面分好一致性，后面會隨著整個時間和使用過程工況的變化，整體的在進行變化。

我們看到在管控的同時，大家逐步在電池這一端，既然并聯，因為并聯之間有些環流，大家盡可能都在做大電池。大電池比較有代表性的就是18650—21700-46800等等，大家更多講的就是減少外部并聯，做結構創新。電池我們講的既然是做成大的，不是就沒有問題了，大方型電池一般是兩個卷芯，在內部泡在一個電解液環境里面，其實內部并聯的環流問題目前來說單個大電池也不好解決，所以對于疊片來說如果整體做好之后，它是有一定這樣的優點，可能減少內部的環流。但是這種東西怎么說到底是好還是不好呢？相對來說只能說我們盡可能做得一致，但是完全避開是有難度。

余下的一些，設計防止外部環流的這種，尤其在儲能電站里面經常會用到DC/DC的設計，這里我們找了一些網絡上的圖片，大家都在考慮如何做讓并聯對并聯之間減少環流，對一致性，對整個安全或者系統壽命有一定的幫助，從現在設計端大家也是逐步在往前走的。

最后在避開電池一致性痛點上，前幾年我們就和行業相關專家做過可重構電池技術交流和技術對接，今年國家重點研發計劃也提出了一個點，這個對儲能端提出來叫可重構電池儲能技術。這個很多單位也都在做相關研究，我們依然在積極跟蹤和關注這個事情。這一塊如果確實能夠做到可重構，和傳統的串聯并聯的模式相比，大量使用了電子元器件，用開關的這種方式，用電路來控制，若這條技術線如果能產業化打通的話，電池新的、舊的，不同類型的電池完全可以混在一起用，對于前面所講的各種一致性的事情就可以忽略了，本身可以不關注這個事情。

所以我的問題前面說的重要不重要？目前來說所有在一致性這塊是非常重要，不管是從制造到使用，到后面都非常要關注一致性這個事情。但如果真的是動態可重構電池系統這條線能打通的話，這種技術能夠產業化，并且低成本產業化，電池就不存在今天我們講的一致性問題。

簡單總結一下，單體電池的不一致性主要來源于制造或存儲過程和使用過程。制造過程中經常通過對工藝/設備精度的控制來降低不一致性，但難以徹底消除。電池的不一致性具有傳遞性和累積性，受多因素交互影響，使用過程中初始參數的細微差別會被過程放大。可實時觀察到使用過程中的一致性問題，但盡可能提升初始一致性。動態可重構電池儲能技術有望提升電池儲能系統的安全性和能量效率，為構建大規模長壽命低成本電池儲能系統提供了全新的路徑。

做兩頁小廣告，目前也是從技術團隊做一些產業孵化的角度來說，做了一個 7GWh的電池廠國科能源，目前主攻的就是儲能市場，做儲能電池。產品就是300、314這樣相對比較標準的產品，同時在與省產業共性技術研究中心協同建立一個獨立法人的電池研究中心，做電池材料評價和電池化學體系研究，接受相關測試委托，期待與大家建立合作。

我今天的匯報就這些，謝謝大家！

（注：本文根據現場速記整理，未經演講嘉賓審閱）