10月28日-29日，由嘉定政府支持，盖世汽车及国家特聘专家汽车组联合主办的“2020第十二届全球汽车产业峰会暨第八届汽车与环境创新论坛”隆重召开。此次论坛以“思辨谋局，创新落地”为主题邀请百名权威嘉宾，共同探讨中国汽车产业在新形势、新格局和常态化疫情防控下，有序发展的思路举措。会议期间，清陶新能源科技有限公司总经理李峥发表了题为“清陶固态动力电池产品迭代与系统升级”的主旨演讲。
以下为演讲实录：
首先感谢王老师对我的介绍，也感谢会议主办方给我这个机会能在这个场合向大家简单介绍一下我们清陶现在在固态动力电池这个领域做的工作。正如刚才黄学杰老师讲的，其未来在动力电池、锂离子电池后面发展的过程当中，其实核心的创新一定还是从材料这个领域开始的，恰好我们清陶这个团队也是长时间在新材料的创新领域来做工作。
我今天报告的题目是清陶固态动力电池产品迭代与系统升级，主要我会聚焦在动力应用领域。首先固态电池的概念已经不是新的概念了，特别是在国剧两年时间里面无论是资本市场还是OEM都比较关注到了这个领域，固态电池它首先是通过材料创新解决了安全性的问题，因为解决了安全性的问题我们就有更好的机会把更高克容量的材料应用在电池体系中，获得更高的电压平台，和更高的能量密度，这样我们就有机会去进一步降低系统成本，有机会系统性解决目前在新能源汽车、动力电池里面出现的安全、里程和成本焦虑的问题，在这些领域其实都有很广阔的前景。
清陶这个公司我后面会有简单的介绍，其实在14年之前我们主要是依托高校院所的资源来做固态电池及材料的前瞻开发，清陶公司是14年成立的，在16年底的时候我们在市场上公开了固态电池产业化的时间表，目前来看这个时间表我们是基本兑现的，17年我们拿出了固态电池的样本，在18年底的时候我们的第一条0.1G瓦时的固态电池的产线投产，当然这个产线并不是用来面向动力电池市场供货的，因为它的产能等各方面都比较低，灵活性比较大，我们当时主要是在特种安全领域做了一些工作。19年的时候，一个是在特种安全领域我们实现了批量供货，另外就是我们可以装车的动力电池拿到了机动车行业的强检报告。到今年，也就是2020年，我们在宜春1G瓦时的动力电池产线已经投产了，我们也和多家主机厂联合实现了清陶固态动力电池的装车运行。
清陶的产品主要分为这四个大类，今天会聚焦在动力电池的领域，动力电池也分两类，一类就是现在讲的常规能量型电池进一步突破能量密度，包括超过300Wh/kg，另一方面还有一些更高的突破，就是我们在一些高端产品里面应用的，可能一步到位的，类似于要对抗重力做功的领域，可能它直接就是从400Wh/kg往上走的，这是我们产品的几个大的分类。
因为清陶主要是从核心的原材料开始，从这个角度来说我们具有一个充分的研发和量产能力，包括我们自己的固态电池的电解质材料规模化的产线，包括我们的研发中试线，包括我们的材料分析表征的手段。这是我们量产的能力的展示，主要是我们江西宜春的工厂，1GWh的工厂，CPK目标是超过2.0。
清陶的固态电池之所以有快速的发展，其实最核心的还是从核心材料开始的，一个方面是我们解决了固态电解质规模化生产制造的问题，现在我们所说的固态电解质主要是聚焦在氧化物，具体来说是以锂镧锆氧材料为主体，然后进行宏量化的生产。另外就是对正极材料表面做包覆，我们现在专门设置了一条针对高镍材料的固态电解质包覆产线，对于负极材料，我们也开发了规模化的补锂工艺和设备去支持320Wh/kg以上的应用高镍、高硅比例含量材料的电池的量产。同时在复合电极、原位固化等方面的创新工艺已经获得了量产化的验证。
基于核心材料的体系创新和材料工艺的创新，显然我们可以在电池中获得更高的安全性，也可以获得更高的能量密度。比如说我们在传统材料体系，以石墨为负极主要材料，复合部分硅的材料里头现在可以做到320到350瓦时每公斤的能量密度。以金属锂为负极的产品，目前我们可以交付的产品做了450瓦时每公斤，但这个并不是在汽车领域应用，因为它还是有循环寿命的影响，但是还可以在一些循环寿命要求没有那么高的领域使用。这里展示的一些报告主要是第三方的认证。
我们自己的理解就是电池体系的创新应该分为三个层面，最核心的原创其实就是核心材料的创新，其次就是关键工艺的创新，再辅以系统集成方面的创新，这些创新都对我们电池体系能量密度的提升，以及更好地在新能源汽车领域发展有重要的意义。但是，其中最本质的问题还是材料，因为如果我们在材料体系里面创新，因为锂离子电池变化原理上来说大家行业里面都是比较明确的，如果我们的材料体系不创新，我们只是在电池形状等方面做创新，这种也有，但是不会出现革命性的创新。工艺创新的作用，一个是把现有的电池里面材料的容量更好地发挥出来，另外就是对我们降成本有非常大的意义，包括干混、干压这些工艺创新，这些也是对未来新能源汽车这个领域的应用有非常重要的意义。
这个是清陶的电池目前已经装车应用的样本，一个是在今年上半年我们和北汽新能源合作开发的第一代产品，基于北汽EX3车型，现在正在进行一些耐久性的测试，因为这是立项比较早的项目，所以没有用北汽最新的车型。第二个是和合众新能源在高端SUV哪吒U的平台上进行的开发，我们也进行了一些相关耐久性的测试。后面我们有很多的OEM合作伙伴，因为项目都在保密中，这两个是公开见报的消息，我们目前也在其他车型，包括也和其他的合作伙伴有一些装车的工作，只是不太方便现在公开。
这些就是我们固态电池产品的技术路线图，这个和黄老师刚才讲的动力电池路线图2.0版相比就很局部了，因为我们自己定义在2.0的路线图里处在什么位置呢？处在能量型电池的高端型，沿着这个细分的路线发展。在这个过程当中目前我们看实际上是在2020年这个节点上，实际上我们已经装车的能量密度大概在300瓦时每公斤左右，明年我们和一些主机厂有装车计划的产品目标放在了350瓦时每公斤，现在已经开始做A样的阶段。我们现在做的材料体系中采用石墨作为主要物质，然后采用半固态的体系，经过我们前期的摸底，我们觉得它的能量密度，近几年能实现装车应用的能量密度目标基本上定在370到380瓦时每公斤，目前实验设计已经有了，后面主要是跟主机厂进行联合的A样、B样的验证。
刚才讲到的主要是材料体系或者说电芯本身的问题，今天我还讲另外一个我们产品布局的思考，就是系统集成。因为我们针对今天讲的是清陶的动力电池这部分，实际上从客户思维的角度来说，就是车用的动力电池现在行业主要的痛点有哪些？一方面是续航里程的衰减，残值低；第二个就是安全和耐久性有待提升，同时电池包的热管理系统很复杂，耗能高；同时电池包存在着过度设计的问题；还有一个很大的问题是电芯的一致性差。我们清陶跟OEM合作，做的是系统级的产品交付，也就是说要把固态电池的特性通过系统级的产品方案去解决现在车用电池的痛点问题，
第一方面，我们发挥的是固态电池本身的热模型优势，因为我们脱离了传统电解液的束缚之后，可以把工作温度上限从55度向上提升扩展；
第二方面就是一致性的优势，现在的动力电池里头，底盘的设计，特别是乘用车里的电池主要采用的都是长条形式的设计，这是为了保持电池的一致性，但是本身从电池强度的角度来说，固态电池去解决这个问题的话我们可以换一种思路，不用这样一个一个竖起来做成这种工艺难度较大的矮长条，这样会在整个电池包设计上实现一种突破；
第三方面，因为固态电解质本征是安全的，解决了起火的隐患；
第四方面，还有一个很大的特点就是因为它减少了液态的成分，导致它整个体系的抗腐蚀性增加，所以我们现在的评价是日历寿命会有非常明显的提升。这个日历寿命提升是因为我们清陶在一些其他特种领域做了前期的评价工作，得到了较为充分的验证，通过加速老化的实验，有相关实验数据的支撑。
我们理解，我们的工作是把电池电芯本身的特质转变成解决主机厂痛点的产品优势，所以我们做了一个总结：simple、smart、safe。首先就是极简灵活，我们可以把PACK的结构件数量减少45%，其次通过智能管理，把整个电池生命周期价值进行提升，还有安全耐久的特点。
当然我们自己也制定了自己的系统级产品规划路线图，我们自己理解在新能源汽车这个方向上来说，不同的主机厂产品定位不一样，如果是定位的续航里程比较低，A级及以下的车型，可能我们从系统的集成技术来说更多追求性价比，这个部分的市场我们会用现在已经量产的VDA355和390标准模组电池去提供解决方案，当然这种解决方案就有一个特点，它的效率相对来说受到一定的限制。当然我们针对于续航超过6百公里以上的车型，我们计划在明年到后年开始给主机厂推非标准模组的清陶系统级产品解决方案，这个解决方案就是在保证和追求电芯性能的同时进一步提升成组效率，我们现在规划争取在3-5年时间内，把整个系统的能量密度提升到280瓦时每公斤以上。
这是一个简单的企业介绍，在过去几年中我们企业有幸获得了上汽、广汽、北汽和中国银行的投资，我们的产品交付包括车用、特种产品交付，以及参与了一些重大项目的产品交付。公司总部在昆山，离这个会场很近，大概车程半个小时的样子，我们在昆山和江西的宜春都设有量产的工厂，是电池的产线。我们的固态电解质材料目前的产能是120吨每年，我们的材料包覆产线的产能一年可以做到5万吨，这个产线就在江苏。我们在江苏和广东设有自己的设备生产基地，另外我们还会进行电池回收和梯次利用，最后这个没有在今天的探讨范围内，但是我们这个产业布局从14年开始做，目前已经实现了盈利。
从产业发展的趋势角度来说，进一步还是延续我们刚才的思路，核心还是材料的迭代，材料升级之后我们一定会有工艺的升级和设备开发的跟进，最后实现几点，第一个是从固态到全固态的转变，这样的话安全性能会得到进一步的提升，同时通过规模化的产品来提升产品的良率和一致性，实现多层次协同创新。
目前我们可以固态电池已经在性能上具备明显的优势，未来的前景和广阔，已经成为了一种大的趋势，我们率先实现了高安全的固态电池产业化，目前的产品已经逐步走入了我们的视野，因为我们现在有相对的灵活性和定制化的开发，也希望和主机厂和上下游的朋友共同合作，一起推动产业的进一步升级，通过我们技术原始的创新让新能源汽车在这个行业里实现更大、更快的发展。
今天我的报告就到这里，谢谢大家。
敬请关注“2020第十二届全球汽车产业峰会暨第八届汽车与环境创新论坛”直播专题！
评论区域