5月22日，CIBF2018 第十三届中国国际电池技术交流会展览会在深圳会展中心开幕。深圳市比克动力电池有限公司骆兆军博士在技术交流会上发表主题演讲。以下是演讲正文：

感谢刘总给机会，能和大家一起分享比克近两年的进展，两年前也在这里讲了。我的报告从以下几方面展开。

一是比克的发展历程。

2009年，今天宝马也有人来，我们在宝马上第一次把18650的电池作为动力电池成功装车，这是2009年。继之后，2011年，我们首次用18650的电池驱动200台的谜迪沙漏运行，单车运行40万公里。2014年的时候，我们的2.4AH的动力电池量产，2015年的时候我们的整包电池突破年产1万台套，同年我们的2.9AH量产，2.9AH是我们比克，也是中国第一个高镍+硅合金体系的18650的电池，今天我会重点讲这方面的技术。2016年，我们当年累计销售新能源车超过5万台，2017年的时候，我们成为国内第一家通过整包热失控的锂电制造商。截止到2017年底，我们总共是出货装车11万台，没有一起因电芯引发的安全事故。

在产能方面，我们是在今年年底达到12GWH，计划2020年的时候会达到20GWH，比克的18650的产线一直是住打全线自动，而且整线来自国外的高端进口设备，做到极致的防呆设计。高速线目前的速度做到220PPM，直通率95%以上，行业领先。动力电池的份额占到10%以上。

研发，不光自主研发，还和国内外的高校和科研院所合作开发，同时设立了高校的奖学金和研究机构，欢迎在座的研究机构和我们合作，共同提升我们的研究能力。

专利，800多项，80%是发明专利，领衔803计划，承担很多国家科技攻关项目，还主导了很多行业标准。

2015年开始，比克开始正式量产，高镍+硅合金的体系，今天我重点来讲一下高镍和硅合金体系近两年的研究进展。

在高镍方面，我们发现碳酸根+氢氧根的浓度和年度有一定的相关性，其实会对加工过程产生影响。实际上我们在从2014年底开始准备量产高镍+硅合金材料的时候，对产线做了很多整改，跟高镍的环境适应性有很大的关系。同时我们对碾压过的材料和未碾压的材料做对比，其实它有发生一点变化。同时我们对于811的材料，对镍含量不同的三款材料做对比，它的镍含量越增高，最下面的红色镍含量最高，含量是83，分别是80、81和83，同样设计、同等条件下，循环寿命是明显会不好一点。同时，我们对比了NCM和NCA，说高镍，有时候用NCM，有时候用高镍，这个表格的对比，NCM的含量不到80，NCA已经是81.5，我们通过DSC的风可以看出，其实相同的镍含量，甚至镍含量稍微高一点，NCA的稳定性仍然好于NCM。循环特性上，在常温循环上，是稍微差一点，但是高温循环的后期，下角的图，明显可以看到后期这个NCE的循环稳定性明显好很多。

研究报道，其实碳酸锂的含量高，绿色的这根线是碳酸锂，红色的线加了5%的碳酸锂，下面没有。它的含量越高产气量越大。那边对NCA在几种不同条件下的对比，产气量是水洗过后最小，一般水洗过会对它进行包覆，这样对稳定性会好很多。我们选取了一款NCM811的产品和水洗包覆的产品做对比，水洗过后不管比容量、克容量，对容量发挥有很大的提升，首效也有提升。镍含量一样。循环寿命，不管是25度还是45度的循环寿命都有很大的提升。

高镍本身的不稳定性，嗜氧，对二氧化碳的不稳定性决定它整体过程很难做，对材料的诉求是最好在外表面镍含量比较低，在中间是镍含量比较高，这样不影响高融的特性。我们选择了浓度梯度材料和常规的NCM811做对比，可以看到浓度梯度的材料首效比较高。25度的循环没有太大改善，但是高温循环上可以看到具备浓度梯度的材料循环特点再循环后期有很大的提升。除此之外，我们跟科研院所共同对高镍材料成膜的特性做研究，这是其中一项研究成果。这里面有两套体系，上面是1号体系，下面是2号体系，不管是对制完片的干极片还是后面的极片，包括0.1C充55分钟，包括充电到4.2V，这些状态进行对比，两个体系的差异性很大。通过一系列的安全测试能够显示出来，1号体系和2号体系相比，它的热稳定性相差非常大，1号体系明显要稳定很多。

硅合金也做了很多探讨，这里面重点探讨的是碳化硅和氧化亚硅，还有硅铁合金，那个批量过后有问题。碳化硅的效率是相对首效比较高，氧化亚硅首效低。为了解决这个问题，我们做了大量的研究工作，在这里面，我们进行了不同的过量比的对比，可以看到随着过量比的提升，老化容量损失会有最优值，不是一直增加的，也不是一直降低，会在某个点有最优值。但是EC的放电容量随着NP比的增长，容量有下降，下降的还比较多。在这个过程中，我们可以看到，其实在过量比比较低的情况下，它有一个小的平台，在那边也可以看到，在4.1几V的情况下，有一个平台。循环的特性下，过量比比较低的情况下，它的循环特性是比较差的。当然吸锂造成的。

接下来我们对相同的体系没有做任何更改的情况下，我们仍然对它做了优化，这个优化过程其实就是集合在我们的老化过程中，整体的老化过程中。这个过程通过优化之后，电池的设计不变，只是优化了工艺过程，这个时候，它的吸锂的现象消失了，所有的NP比情况下，它的循环都有很大的提升。通过这种方法，实际上我们将氧化亚硅的效率提升到了非常好的可以接受的地步。我说非常好，83.5肯定不能接受，肯定是可以和高镍材料相匹配的地步。

针对硅的导电添加剂做了探讨，对粒状、小颗粒状，包括线状，还有长城的，右上角的图，三种导电添加剂，在配比完全不变的情况下，其实有非常大的差异。我们用了长城的导电剂，其实把脱落的硅束缚起来，它的循环寿命有很大的提升。我们尝试采用新型的粘贴剂，蓝色是新型粘接剂，可以看到中间对整体的石墨的有很好的束缚，一般碳化硅有超过30%的膨胀，但是用新的粘接剂，膨胀低于25恩%，循环寿命有很大的提升。提升的主要原因是粘结剂和表面形成氢键，使它的膨胀得到缓释。

高镍、硅合金对电解液有特定要求，前面是对正极添加剂的优化，1号添加剂具有更低的氧化电位，1号和4号的添加剂对负极有更高的还原电位。配方C大幅度降低它的电阻，包括负20度的时候，DCL降低很明显。常温的循环有一个很大的提升，尽管在高温性能上还没有体现出来。

动力电池，我们给客户承诺一千次，高镍一千次，不排除在家里做到一千六百次、两千次，这里面资源浪费很多。我们通过三电极做了整体ESS来测它的RCT。上面的图是不同批次的电芯，通过ICT的变化值可以定性预测循环寿命，下面是不同设计、不同化学体系的寿命。这个可以大大提升我们设计的开发速度。

圆柱电芯和方形等比，我们对它进行详细解析。这里，我们可以看到，黑色是全电池的内阻，负极的是蓝色，红色是正极，电阻完全可以分解出来。这里在常温下可以看到黄框框，常温下这个SCI膜和船和内阻没有办法进行区分，但是我们在低温下，低温负20度，5% SOC的阻抗谱图可以看出SEI膜的形成和串和的内阻明显区分出来，帮助我们在设计的时候通过对离子导电和电子导电，通过不同的方式有效降低电池的内阻，同时我们发现时间、温度等信息都会对我们的电池内阻产生一定程度影响。

我们的产品规划布局，总共三个大方向、七个系列，3C重点谈是高容和快充，圆柱形是21700和18650，方形动力电池是EV、PHEV和HEV。这是我们的产品布局。

重点讲的是，今年我们会推出圆柱3.2AH，能量密度245WH/KG，会推出4.5AH和4.8AH，能量密度255WH/KG的产品。3C今年的研发重点是在4.45AH。18650推出3.2AH，能量密度250WH/KG，还有4.8AH和4.5AH。方形推出50AH和48AH。比克动力有史以来所有的电动汽车的所有的产品。下面我分别结合案例快速过一下。

2.0AH的产品，用111的三元材料做的，循环寿命轻松做到三千次，而且是25-45度都可以做到三千次，装在宝马的迷你上。2.1AH，仍然是111三元材料，也是三千次。

2.15AH，也是2.2，0.2C。我们在2014年开始大量销售的，当时装在众泰的车上，2016年的时候排名还是比较靠前的。

2.4和2.15的电芯，这两款电芯开使用到532的三元+石墨，循环寿命一千次。2.4是用在上汽、通用、五菱E100上。

2.5是一款高功率的产品，是20A放电做到500次循环，在85%以上，这款倍率特性很好。

2.9AH，在2015年我们下线的高镍+硅合金产品，2015年到现在量产了今年的第四个年头，是中国第一款推出来的产品，已经运行了将近整整3年的时间。这款产品做到48分钟快充，充到80%SOC。30-80%SOC只要30分钟就可以充满电，200台出租车采用快充模式，现在跑到10万公里，表现非常好，批量出货，出货一年多。这个产品首次在中国通过了整包的热失控，现在国家已经下达了热失控测试的方法，就是在5分钟之内不发生起火爆炸，事实上比克的电芯不只是5分钟，是任何时间都不出现。解决热失控，化学体系上这是一个大头，占到60%的影响，然后是硬件结构，第三个是模组。这三个方向分别结合起来，突破整包热失控的问题。这个产品出活一年多的时间，目前反应良好。2.9的产品可以热充，而且做奥整车热失控，不会发生。

3.0电芯，高镍还是硅合金，和2.9的差别是镍的含量再次提升，82%左右。硅的含量再次提升，两个都提升，所以整个能量密度也有提升。这个产品去年下线，前不久有一个发布会，目前这款产品在4月份江淮、大众发布了他们的第一台车，未来他们有三台车发布，目前推出的第一款车思皓装的就是比克的电芯，行驶里程很长，而且通过整车的热失稳测试。3.0推出到现在一年多的时间，也有好几家供应商陆陆续续都已经开始批量生产了，但是这个是公开发布的，是可以在这里谈的。其他的陆续会在网上见到相关信息。还有几家大量的主机厂供应商也使用。

3.2AH，今年250WH/KG推出，通常主机厂会需要1年到1.5年时间，国外3-5年时间导入车厂，今年下线，明年可能会有订单。

4.5AH，目前产品已经开发出来，样品可以获取，随时可以批量生产。

4.8AH，255WH/KG，这款产品目前从今年3月份在郑州工厂已经开始批量小试，目前样品可以获取，目前有几家车厂在小批量的装车测试。

18650我们和日韩的电池做对比，右边是新国标容量，就是EC放电可用容量的对比，通过这些可以看到，比克的电芯在新国标容量上跟日韩的竞争对手相比，优势是非常明显的。循环寿命的对比，2.15，0.2C就是2.2，可以看到在循环寿命上跟日韩的电芯厂相比，我们的优势仍然非常明显。

这个话题还是没有结论，只是用一些数据共同探讨。

特斯拉，所有的产品都是用18650到21700，储能也是用21700的电芯。尼桑和特斯拉在2016年是老大、老二，用的是软包电池，三元混锰的电芯，它的倍率性特别好、安全性特别好，现在也推出三元400公里。全球的格局，看看右边的图，排老大的被汽EC系列，去年的冠军车。第二个和第六个分别都是特斯拉，两个加起来超过10万辆，毫无疑问，特斯拉仍然是全球新能源车的老大。左边是2016年的出货量。

结论，单从数据看结论，圆柱电芯的装车数量目前稳居全球首位，占比上升，方形在下降，下降的幅度不小。软包电芯的装车数量上升，比克电芯装车数量稳步上升。为什么是18650？它是锂电家族唯一的标准产品，可能21700也快了。它是唯一成熟的车电产品，没有安全无成熟性可言，良率最高96%。唯一通过热失稳的产品，安全性很好。锂电能量最高的产品，并不是18650很好，而是18650的可以装膨胀更大的归合金和高镍材料。自动化程度的锂电产品，体积变形最小，而且是成组使用，非常灵活的电芯。还有一点是它的不能在车电组租使用的产品，可以在3C使用，摊低成本。安全性最好、自动化程度最高、标准产品，标准产品意味着安全高效、低成本、一致性、可靠性等。能量密度最高的电芯。低成本和灵活性也非常高。

小结：比克是18650的行业领导者之一，国内首个实现高镍+硅合金化学体系量产，2.9AH，国内首家通过整包热失控测试。18650-3.0量产，能量密度245WH/KG。21700-4.5量产，样品可以获取。18650 3.2AH、21700 4.8AH，今年9月份批量下线。

我们希望在系统层面彻底解决整包安全，希望通过低成本应对后补贴时代，通过高能量密度解决里程焦虑，通过化学体系和硬件解决功率和低温特性和快充，用安全、低成本守护新能源行业的健康发展。谢谢大家！

（根据速记整理，未经嘉宾审阅）