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1、发明家王武生教授：动力锂电池寿命及安全新技术方案解决动力锂电池短寿爆炸需改进两个生产环节2017 年 3 月 1 日由中国动力锂电池联盟、中国电子节能技术协会动力锂电池专业委员会主办，中国电器工业协会、中国高科技产业化研究会、中国电子节能技术协会、北京理工大学支持，佛山市金银河智能装备股份有限公司协办的大型公益“绿色能源智能制造”暨动力锂电池技术进展与智能装备升级应用论坛上，华东理工大学机械与动力工程学院发明家王武生教授发表了动力锂电池寿命及安全对新能源汽车发展的重要性及技术方案的精彩演讲，以下是根据速记整理的文字，未经本人审核，仅供参考。上图为王武生教授在动力锂电池技术进展与智能装备升级应用
2、论坛演讲大家可能都不知道，因为我从来没有参与过国内任何有关动力锂电池的会议，今天是第一次。我是一个做技术的，跟大家的区别在于 我没有什么实体，也没有什么生产手段，也没有什么生产设备，我唯一的就是有思想，我的创新思想。题目是：寿命和安全，但是没法变成一个文件，分两个文件讲。我们要把这个东西做好，我们必须面对三个问题。首先就是寿命。寿命非常非常重要。刚才张谦讲的观点我也很同意。目前动力锂电池的寿命我们都知道，大概三年多一点，董明珠为什么要做电动汽车？一个重要的原因就是我买了特斯拉的车过了三年就不行了。如果我们三年更换动力锂电池的话，老百姓现在不知道只能用三年，塌毁认为被我们欺骗了。也就是说有一个巨
3、大的消费陷阱等这他，他们不知道。我们做过调查，如果他知道三年会更换动力锂电池的话，没有人会买。就像张总说的 ，你用三年以后每年节省的三四千油钱然后要买一个新的动力锂电池费用。比如上海、北京、深圳由于牌照限制被动去买，但是其他地方几乎不可能去买，因为要消费者从口中拿出真金白银为环保埋单，目前还做不到。对于我们来说，现在进入大规模消费的过程中，为我们明天的发展挖出一个巨大的坑，这个坑一旦出问题，整个行业就灭顶之灾。怎么办呢？我们要回答一个问题，动力锂电池的寿命到底有多长，我的结论是十年以上。有人说你凭什么说十年以上？依据何来？两个依据。去年我参加美国汽车工程协会的会议，他说我们在密歇根州发现一个纯
4、电动皮卡用了 11年还在用。他们就调查，至少告诉我们一个事实，电动车至少可以用到十一年以上。好比人的寿命，有的人活 80，有的活 70，有的活 20，但是最长记录是活了 147 年。如果你有一个笔记本，我有一个电脑用了 12 年动力锂电池还可以用，但是它的时间从原来的 4 个小时变成了 20 分钟，也就是说它的储电量大幅度减少，这个减少并不能说明它的寿命不能达到十年。为什么？道理很简单，一个车间有一百个工人在生产，原来每天每个小时可以生产一百件，现在只能做五件。谁在做？现在原来那些工人在做，只是说 95 个工人没干活了。为什么他们没干活？从化学角度来说，哪怕你一分钟、一秒钟还在放电和存电，证明
5、这个电化学反应还在进行。我相信这个道理大家都明白。为什么一个封闭的动力锂电池有的还在进行，有的不能进行呢？这就是核心技术，我们的技术优势，就是我能够把你的寿命进行提升，从三年到十年。但是你是需要增加千分之一的成本，也不需要对生产工艺做任何改进，只在其中增加两个环节就可以做到。凭什么做到这一点？原来 4 个小时变成 20 分钟的三年 3 个小时 40 分钟也能够工作或者大部分工作，让它不要离岗。这是我做的一个工作。我一直不做动力锂电池研究，我做的是动力锂电池回收工作，在回收过程中发现一个现象，有的动力锂电池特别好回收，有的特别难回收。我突然来了一个灵感，从这个角度来说它不好回收，那么换一个角度是
6、不是说明寿命长了呢？一个房子特别难拆掉，说明它的寿命更长，从哪里找到这个秘密，这就是我劳动的成果。我不像比亚迪去做什么磷酸亚铁，我就是把你的动力锂电池进行改进就可以做到把它的寿命延长。 我们看一个图，一个简单的技术原理图。当你用到一定的时候就会脱粉。一个极板是叠加的，这边脱 20%，那边脱 20%，就相当于脱 40%，智能检测就是看它是否脱粉，是否均匀。脱粉从外观上来表达是什么？就是鼓包。当一个动力锂电池在鼓包的时候，脱粉的外观像手机锂电池鼓包、脱粉，就会产生爆炸的危险。为什么中间会鼓？因为粉没地方去，手机动力锂电池周围是一个框架结构，它只能往中间走，这是手机。汽车有点不一样，汽车是往下走的，
7、手机是永远不会朝一个方向放着。关于动力锂电池使用寿命短的原因，所有的厂家生产都缺乏一个环节，这个环节的缺少必然会引起脱粉，只要做一个简单改进就可以解决这个问题，所以我们做的工作就是对它叫做改性，改性以后就能不脱粉，就能延长寿命。我们做的工作和现在大家做的都不一样，我认为现在的动力锂电池哪怕就是用了最古老的、最早期的材料，就可以做到十年，因为事实摆在这里。比亚迪能成功吗？也不能成功，比亚迪三年后的大规模更换就会带来巨大陷阱。比亚迪说我能够用五千次，那么我们就按五千次来算，五千次一次 200 公里，这是最低要求，就是 100 万公里，能做到吗？汽车不需要么长时间，一个普通家用车能油十几万公里就相当
8、不错。一百万公里为什么做不到呢？就像我们讲一个长寿命，你要活到一百岁需要两个条件，第一要有好的基因，比如像狗再怎么宠它、吃好吃的、再训练也活不到一百岁，因为它的基因决定了。你是不是有好的基因就能够活一百岁？不能，因为还要有健康的生活环境。就像乌龟可以活一百岁、一千年，可以活得到吗？不可能，因为三四年就把它吃了。比亚迪可以达到 5000 千，孟总说可以达到 1.5 万次，但是这个前提是脱粉，如果脱粉就没有意义了。 我再讲一讲安全。我们讲石墨烯，都绝对特别高大上，实际上它的应用就是一个不敢较，两个小伙子就因为这个发明获得了诺贝尔奖，就是一个不敢较*。我做的工作就是把你们的寿命延长。我们再讲讲安全。
9、G20 会议上公安部公布了一个信息，深圳发生了很多电动车爆炸事件，当然是电动自行车而已，自行车的锂电池重量也只有锂电汽车的百分之一左右。大家想想，一个汽车的动力锂电池爆炸是多么大的问题，一个自行车动力锂电池毁掉了 6 层楼，这是做的现场实验。汽车的动力锂电池为什么会爆炸？这个原理大家都知道，我不谈原理，也不谈现象。我们说它为什么会长枝晶，就是它表面不光滑。我把电解同的技术运用到锂电里面就发现这样一个秘密。还是这一张图，原理一样，当我们用到一定的程度以后，这个粉会脱掉，脱掉以后就会磨损。第二种原因，当你它把在磨的过程中也来固化以后，涂浆以后表面是无定形态，它表面是很光滑的，但是磨损的过程中挥发表
10、面就会破坏，不再是光滑的表面，这个时候就会粗糙化。粗糙化的结果就会长枝晶。表面粗糙以后，表面的电流就不是一个均匀的电流，电流强度非常高，表面所沉积的就不是均匀的。就像我们出去喝茶，如果我们说 10 分钟到位，每个人都会回到自己的位置上，如果 10 秒钟可能大家就会跑步，那么大家就会抢座位，这是不规则的。不均匀就会刺穿这个隔膜。我有一款铜板被一个学生划破了，那个铜板很贵，我舍不得扔掉，结果 9 个小时它就长出来牙签那么长刺穿了，所以长进非常厉害。当然这是一个用了好几年以后出现的现象。但是这个不是三星的问题，它是因为生产工艺上缺少一个环节，我看了金银河的工艺，也到很多小厂看过，所有动力锂电池厂家生
11、产都缺乏一个环节，这个环节的缺少必然会引起边缘长枝晶，只要做一个简单改进就可以解决这个问题。当然还有随机性，当你很认真地做这个动力锂电池，我想把这个材料做得非常好，做得很厚，这个问题就暴露特别严重，如果我就是一个水货，它反而不会出现这个问题。我也是做了很多的电解实验以后才发现这个秘密，这是三星的原因。当时我们在讲这个事情的时候，三星公告结论的半年之前我就已经发现这个秘密一切，已经申请了专利，我给三星老总发了邮件，他也回复了，当然只是礼节性的回复我，这个也可以理解。包括诺基亚，我之前没用过，我告诉你诺基亚就是最大的动力锂电池手机生产商，为什么没有？就跟动力锂电池一样，当时他认为我有几千个工程师，
12、我还要你的外行技术吗？恰恰这个外行技术很重要。三星也在走同样的故事，历史正在重演。三星手机爆炸故障原因新闻一发布，新闻采访上所说的原因跟我说的一样，但是一个三星动力锂电池我都没拆，我就知道为什么会爆。为什么会这样？生产工艺按照我们的公示改进一下，只是千分之一的成本就 OK 了。如果你不做这个问题就会存在，当然不会马上出现，可是这里有一个统计概念。我们说百万分之一非常低，如果是特斯拉就变成了万分之一点七，卖一百万台车的话，就等于有 170 台车出现故障，这是非常大的一个量。我们的技术没有什么好创新，我就是找到创物质，我是找到创物质在哪里的那个人。谢谢大家！连线人物：王武生，华东理工大学机械与动力
13、工程学院教授，研究方向：研究锂离子电池的安全技术、使用寿命延长技术、环保资源化回收技术，废旧家电的回收利用技术开发；2005 年汽车制造与修理教授级高级工程师；国家汽车标准委员会车身分标委员会委员； 上海市第四届创造发明奖；松江区第二届拔尖人才；上海市领军后备人才；上海市松江区市民最喜爱的“我们松江人”获奖人。王武生在长期的创造过程中取得了丰富的科技创新成果，共取得了几百项发明，获得了国家知识产权局颁发的四十多项发明专利证书和四项美国专利。其中，发明的WFY-1汽车碰撞模拟台车 ，改变了利用线性变量叠加合成非线性曲线的传统方式，采用直接利用金属管的变形吸能的原理，实现了波形再现，真正实现了自主
14、开发， 打破了德国、美国在此技术领域的垄断，被中国汽车认证中心、国家汽车监督检验中心（上海）等采用，列为上海市高新技术成果转化项目，获上海市第四届创造发明专利三等奖。 限荷预紧式安全带的发明，打破了美国专利技术垄断，填补国内空白，它采用限力式安全带大幅度提高了乘员的安全性，被中国奇瑞汽车公司、江淮汽车公司等采用，被列为上海专利二次开发项目。作为全国汽车标准化技术委员会会员，参与了多项国家标准的制定，如汽车安全带标准 、汽车安全气囊标准并且主持起草车辆前下部防护装置的国家标准，是上海市第一次自主负责起草和制定的汽车行业的国家标准。针对高原战士缺氧及部分边远地区的小型医院缺少医用氧气的状况，开发了家庭实用、车用小型电解制氧机 ，获得第十届全国发明银奖，据此发明制造的产品获第十届全国发明新技术产品金奖。 安全带紧急锁止试验台试验装置原来一直依赖进口，每台进口需 19 万马克，经过对比试验，该产品完全达到国外同类产品的性能，操作更为简单，填补了国内空白，价格仅需人民币 20 万元，已被中国汽车产品认证、解放军总装备部定远试验场、602 直升机研究所采用。 除了在发明中取得了丰富的成果外还发表论文十多篇，其中在国家一级期刊共发表了具有创新理念和独特见解的论文 6 篇。发明让环境更美好！发明家王武生教授：动力锂电池寿命及安全新技术方案
