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3月19日微宏在北京水立方举办了“More Than Safe｜微宏不燃烧电池技术发布会“。在本次发布会上，微宏公司首席执行官吴扬先生、首席技术官李翔先生、研发副总裁刘文娟博士、研发副总裁郑卓群博士、研发副总裁仝志明博士上台讲解，重磅发布不燃烧电池技术。由于本次发布会上干货较多并且都具有极高的技术含量，因此小编把发布会简单的整理了一下，分享给大家。
主持人
微宏动力“More Than Safe｜微宏不燃烧电池技术”发布会现在正式开始！首先让我们有请微宏公司首席执行官-吴扬先生！
吴扬
大家晚上好，非常感谢大家利用周末来参加我们的技术发布会，大家都知道一个星期都非常忙，周末是最宝贵的时间。所以，非常非常衷心的感谢大家。 我先介绍一下我自己，我自己从24岁开始进入商业生涯，28岁开始我的第一个科技公司，这是我的第6个科技公司，这些科技公司到现在为止还没有失败的。我所有的科技公司的成功经验跟大家分享一下，首先我们要在研发的过程中不断的抓住成本，要告诉研发人员研发的不是产品，是商品，商品是要赚钱的，产品是不计成本的。所以，这是一个非常重要的研发主题。另外一个就是鼓励研发人员不停地犯错误，要鼓励他们不停地犯错误，直到没有错误为止，你的研究成果就出来了。这就是我6个在不同产业成功科技公司的经验，跟大家分享。 这团火代表什么呢？这团火就是目前电动车行业的一个缩影，电动车这个产业全球现在都非常火。再有就是电动车的安全，着火，让大家都很恼火。所以，现在不管是哪里的电动车在运行，一旦发生了燃烧的事故，每家公司的老板脑袋里出现的第一个问题：是不是我的车？如果不是我的车，马上就歇一口气了。这是我真实的感觉，我相信每一个搞电动车动力电池的企业都深有同感。 火代表什么？火代表能量。所有有能量的东西都是危险的，越是能量高的东西越是危险。原子弹能量密度最高，它是最危险的。所以，火真的可怕吗？如果我们能够驾驭它，能够利用它，它就会为我们服务。 2008年，我还记得在我开一个研发会的时候，那个时候我们什么都不懂，我们对电池理解也非常浅，我们公司和其他电池企业最大的差别就在于我们前身不是搞电池的，我们所有的研究人员没有一个人懂得电池。为什么？因为我不想招聘那些有电池经验的人来开发新的电池，因为经验会把创造枪毙掉，经验是过去的东西，它不是创新，创新要有一帮没有经验的人来做。这一点我觉得非常重要。当时我们因为不懂，我们连研发的方向都提不出来，怎么办？我们就去研究消费者的行为，我们研究的产品是要卖给消费者，消费者需要什么那你就去研究什么，那就是我们的研发目标。 首先，我们老百姓为什么要买车？这是一个基本目标，就是让自己想走就走，跑得非常快。机动性的形成倒推过来就需要电池有快充能力，如果电动车不能快充，那汽车的机动性就没有了。所以，快速充电这是汽车的属性的一个基本保障，它一定要可以像目前加油一样非常快的把能源装在车上，可以让车跑起来。 第二个要开发的目标就是电池的寿命要非常的长，要多长呢？要满足汽车的同步寿命。大家都知道设计一部汽车的时候它的基本原则就是主零件同步寿命设计，这是汽车设计工程里的一个基本原则，一个占百分之四五十成本的部件如果它不能跟整车寿命同步，那意味着什么？意味着这个车使用的成本太高了，还有一个更重大的问题就是二手车怎么流转？当汽车开了几年以后，电池已经废掉，你的车还在转，那个时候你想转让你的车你怎么转？你买特斯拉的车开了五年以后电池不行了你怎么转？你换一块新电池？那块电池比你卖车的钱可能还多。所以，这个问题是必须要解决的问题。 第三个问题，今天我们要发布的技术，这是我们攻克的最后一个难关，锂电池非常非常不安全，大家都知道锂电池稍微大一点飞机就带不上去，所以，我们要把锂电池做到不燃烧，我们经过八年努力，我们今天可以很高兴的告诉大家我们做到了，并且还没有丢失其他的性能。 大家看到这棵大树它非常健康，它为什么非常健康？因为它的根非常非常的结实发达，我们把整个电动车的动力电池产业如果比喻成这棵大树的话，那10分钟快速充电、长寿命、不燃烧就是它的根，没有一个好的根，能量密度只能是树叶，它的树叶会掉的，再高的能量密度如果这三个达不到，那这个产业照样做不起来。 基于这三个基本的要求，我们首先研发了我们长寿命，快速充电，因为不燃烧这个难题太难了，我们才刚刚完成我们一些关键技术的研发，之前，快速充电和长寿命我们已经在全球，在欧洲4个国家，中国27个省市装载了一万多辆公交车和商用车，这些车总运行6.2亿公里。至今为止没有任何一个因为电池引起的运行安全事故，这是事实。
电动汽车为什么不安全？ 电动汽车里有两个最不安全的因素，一个是高压直流电，高压直流电非常不安全，电压最高到六七百伏，电流可以到几百安培，这种电流电到人用不了一秒就可以把人烧焦。但是高压直流电不是一个科学问题，它是一个工程问题，这些技术目前我们已经全部具备，整个设备全部具备，现在需要的是国家要组织人出台电动汽车电气系统的标准，让整个产业在这个标准下运作，这样的话我们就会买到合格的零部件。这里面最可怕的还是锂电池的安全，因为锂电池的安全不可预测。当安全不可预测的情况下怎么办？难道买保险吗？你可以买财产险，但是生命险怎么买？ 锂电池是自带火柴的油箱，这个比喻非常形象，我们的汽车上都有油箱，燃烧的热值也差不多，它为什么看起来安全多了？就是因为没有用火点它，电池里因为内短路，自带火柴，这个火柴还不知道什么时候会点，所以，非常非常的危险。 谈到电池的不安全因素的时候我想请我们公司管安全方面的专家刘文娟博士跟大家介绍电池不安全的机理。
刘文娟
感谢各位嘉宾莅临今天我们的发布现场，感谢吴总的介绍。 近几年来，动力锂离子电池汽车变得越来越火，同时全世界每年都有很多动力汽车燃烧的事件，这样的事件不绝于耳，也引起了人们的忧虑。但是为什么这些经过了严格的安全测试的锂离子电池仍然会燃烧呢？其实能放在飞机上的动力锂离子电池是经过了更加严苛的测试，它不光是电池，电池系统也是经过了重重的安全方面的考量，理论上应该是绝对安全的，但是事故仍然发生了。 2013年1月份两架787飞机因为锂离子动力电池模块的燃烧引起的迫降也引起了全世界关注。其中美国国家交通安全委员会对这件事情进行了彻查，他们拿出这块受损的锂离子电池模块，挖出其中8块电池，把每块电池都拆解，每个极片都拆解，最终在其中6号电池的一片负极极片的集流体上发现一个洞，这是因为内短路引起的。而这个熔融的洞表明当时这个锂离子电池内部的温度已经超过1100摄氏度，这块电池迅速发热，并导致周围电池的迅速发热，所以，这个锂离子电池模块从电压开始异常到开始燃烧失效仅仅用了15秒，造成飞机迫降。 引发内短路的原因林林总总，其中有一点就像是图中所示的，在我们锂离子电池使用的充放电的过程中，活性材料不断的膨胀、收缩，这样就会导致压迫极片和隔膜，会慢慢的导致集流体断裂，隔膜受损，正极接触负极，发生微短路，微短路慢慢演化成了更加恶化的事故。 所以，我们就把注意力放在锂离子电池内短路的成因。这个成因有很多我把它分为可以控制，可以避免的外因，包括不稳定的设计，环境的恶劣，以及机械性的损伤，这些原因是可以通过电子器件和机械设计进行避免的，但是还有一些内因是无法完全避免的。接下来向大家做一个详细的描述。 其中一点是生产工艺的问题，生产工艺我们只能做到尽善尽美，但是因为制造设备和检测设备有限，不可能做到百万分之百都是完全合格的电池，其中包括我们无法避免的通过正极材料、负极材料和电解液在转移、混制过程中所带入的金属微粒，并且我们在切割极片的时候，极片上容易产生金属打卷。这些都会变成我们电池里的一个微短路的隐患。 另外，在几平方米的隔膜上，隔膜仅仅只有十几微米，对工艺的要求非常高，但是并不能完全避免隔膜上没有这样的微孔洞，也不能避免侦测的设备能够完全探测出这样的孔洞。另外，在制备电芯的过程中，隔膜也可能会受损。所以，这样的微孔就会导致正极和负极的微接触，这就是微短路的产生。 还有在我们叠电芯的时候，极片和隔膜会有一些错位，电极会有错位，焊缝不良等等，这些都是病灶，就像我们人体中有了癌细胞并不能被及时检测出来，但是这些癌细胞会慢慢的恶化，侵蚀我们的好细胞，到最后病发不可收拾。 通过之前的一些安全上的案例，我们已经解释了一些在循环过程中的损耗所导致的内短路的产生，即使是优良的电芯都是不可避免的，更何况是一些有病灶的电芯。这些微短路所产生的那些化学反应和放热反应，就像是一把把内火，这些火都烧在电池里，其实是比外面的撞击还要更加危险的一个行为。最终可以导致800万台电脑的回召，导致787的折翼。所以，我们对在电池里发生热失控的种种反应进行了定量的研究。 这是我们针对一个充满电的电芯，百分之百SOC（注：荷电状态），假设它的负极不燃烧，内短路产生的时候所放出的热引发热失控，首先发生的反应是SEI膜的溶解，而它的放热是极其有限的，只占整个放热的1%，负极暴露，跟电解液发生反应，反应热大概占5%；电池充满电的时候，锂会在负极积聚，被氧化的化所放出的热是16%，而绝大部分的在热失控时的放热来自于电解液，电解液的放热占了72%。 正极与电解液反应也会放热，但是这个热相对于电解液来讲就很少了，只占了6%，当然，我们对正极和负极也是做足了文章，因为正极和负极材料是我们锂离子电池中提供能源的材料，所有的能量来自于他们，这也是决定了电池的快充性能、它的寿命和能量密度的决定性指标。所以，正极和负极我们在这三项里都是极其重视的。但是如果说起安全问题的话，电解液是根本。 之前讲到的这些不管是正常的电芯在使用过程中产生的内短路也好，或者一开始就先天不良的电芯，它的这些内短路都会导致电池内部的温度慢慢上升，上升的过程中就会触发了一系列的化学反应，这些化学反应都是放热反应，会使电池内部的热开始积聚，温度开始上升。当上升到120-130度的时候，我们一般采用的PE和PP的隔膜就会发生软化，发生收缩，这个收缩就会扩大我们内短路的面积。当正极和负极接触发生放电的时候，这个热是瞬时放出的，就会发现电池温度骤然上升，当温度上升到150度的时候，各种化学反应都会加速，都会恶化，同时这个隔膜的收缩也会变的更加严重，会暴露更多的面积，导致更大面积的内短路。这样，内短路所产生的热会使得电池的温度再次急剧上升。 当它上升到一定温度的时候，电解液蒸发，电解液和正极、负极反应所发生的气体（如果这个电池不能把它完全保持在这个电芯里的话）因为电解液是可燃的，它会漏气，遇到高温、氧气甚至会发生爆炸。 如何能够降低反应的速度呢？ 我们就把隔膜做成不可收缩，不能扩大内短路的隔膜。所以，微宏的高安全隔膜可以在300摄氏度不收缩，一直在化学反应到了300摄氏度的时候，微宏的隔膜可以保持形貌完整，没有大面积的内短路，这样整个电池里的热是通过化学放热一点一点积聚起来的，不会发生瞬时的热失控，这样即使是电池失效了也为乘客争取了宝贵的逃生时间，而电解液不燃烧就彻底扼杀了热失控发生的可能性。所以，微宏的高安全的隔膜再配备不燃烧的电解液，这样的组合就是捏住了热失控的两个死穴，电池可以到最后自己壮烈牺牲，但是用户是安全的。 未完，待续 |
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