新基建、新机遇、新发展，7月9日，由中国充电桩网主办的“2020第六届中国国际电动汽车充换电产业大会”（简称：金砖充电论坛）在上海大华虹桥假日酒店隆重开幕。来自政府、院校、协会、企业、采购商、金融、媒体等850位代表出席本次大会，大会以“洞见当下、预见未来、聚力发展、合作共赢”为主题，推动产业交流发展。
新基建引领发展新浪潮
北京大学教授、北京电源行业协会理事长 、中国机电一体化技术应用协会电能系统分会理事长其鲁教授发表了《简述电动汽车的安全性和行驶里程与锂离子电池性能的关系 》的主题演讲，以下是演讲嘉宾未删减实录：
其鲁：北京大学教授/北京电源行业协会理事长
中国机电一体化技术应用协会电能系统分会理事长
演讲实录如下：
大家上午好，非常高兴有这样的机会，这么严重的疫情，半年了，在北京哪都去不了，没想到上海人民力量这么强大，全国来了这么多人。
昨天跟很多朋友沟通了一下，晚上把PPT内容做了一些修改，感觉到很多朋友是过去专门搞电子的、控制的，对电池可能有些不熟悉，所以想从影响电动汽车安全性能的因素多说两句。另外，图中有一些照片是我自己拍照的，觉得挺有意思，整个疫情期间没什么事干了，多拍了几张照片和大家分享一下。
20年前从国外回到北大之后一直做锂电池材料方面的工作，回来之前的10年也做这方面的工作，所以对电池材料、对电动汽车很熟悉。其实中国第一台电动汽车是我们自己制造的，那时候制造电动汽车没有什么系统，没有管理系统，但是公交汽车就在我们电池的制动下行驶起来了，以后我们也做了很多，感觉到我们还是做专业的材料、做专业的电池。在2008年的北京奥运会，2010年上海世博会，以我们电池驱动的这两大在世的电动汽车让大家非常放心的。
电动汽车上面几位讨论了未来的问题，其他先进技术的问题，我还是想从本质的问题上跟大家沟通一下今天存在的问题。电动汽车的燃烧爆炸太可怕了，这样的事情也出得太多了，怎么解决这个问题？电动汽车今天它的事故率到底是什么状况？很多人遇到问题的时候，往往把原因归结到电池上面，我认为电池应该承担很重要的责任，但是我们的汽车包括围绕着电池一整套的控制管理系统也好，降温系统也好，其他系统也好，还有汽车本身也好，不能说没有问题，怎么分析这些问题呢？
看看今天我们的电动汽车，电动汽车搭载的电池从几个角度分析一下，今天中国的电动汽车市场上，在世界的电动汽车市场上最火热的就是特斯拉的电动汽车。这个汽车搭载了几千个三元材料的小形电池。我个人认为特斯拉其实是一个突破，在技术上的突破，能把七八千个小电池控制的非常好，说明它在这方面有自己独特的技术。
最近有刀片电池、颗粒电池等等，各种各样的电池又是扮演着什么角色呢？数千个圆柱形的小电池依然出现了各种各样的问题，大家每年可以看到很多企业在全世界各地的充电时候的，行驶时候的爆炸问题。
所以电动汽车的问题在全世界是一样的，在中国当然也会的，过去在北京也好，在上海也好，在中国的各地电动汽车的燃烧爆炸问题，冬天时候行驶不了的问题，大家随便在信息网上都可以看到很多的。
到底应该用什么样的电池呢？旁边的这张照片是2006年的时候我们自己制造的电动汽车，自己的控制管理系统开到埃菲尔铁塔下的照片，在过去20年当中，过去30年当中，我们的电池走过来的这些故事，我们应该反思一些事情。
首先从电池的角度大家看看，绿色的这组线一个是充电线，一个是放电线。纵坐标是电压，横坐标是容量，仅仅对纵坐标、横坐标进行比较的时候，它的工作电压通常是3.0-3.5伏，准确说平均电压在3.2伏左右的状况，在大电流的情况下还要下降。
今天的三元材料一个是紫色的线（略微发紫），这是今天三元材料的状况，电压要高一些，这个曲线的斜率非常大，还有锰酸锂的电池，电压稍微高一些。
昨天晚上跟一些朋友说了，非常希望研究充电装置的，想安全充电的，想保证电动汽车安全的朋友们一定要关注这些特色，因为这些曲线看着好像差不多的，但是就在这些曲线上有很多问题。
从这里简单还想说的是电压最低的是磷酸亚铁锂，电压最高的是锰酸锂。更大容量的多元金属氧化物的正极材料大家可以看一下，远远超过三元材料，看来今天也没有多少人在这方面做工作。
过去的20年里，我们基本上没有走出一个圈子，一个陷井，就是三元材料和磷酸亚铁锂的材料，最近公布的数据大家可以看到，我们的能量密度是什么情况？145每公斤瓦时，125公斤瓦时，这是指的三元材料还有磷酸亚铁锂材料。并不是像说我们250或者300或者400，实验室的东西和车上的东西完全是两个东西，今天如果能够在车上做到这个水平，应该是技术的最高水平了。
这里面我把别人的文字直接拿过来了，我想强调的是几个问题。
第一，能量密度的问题。今天实际的能量密度是这样的状况，特斯拉想更换磷酸亚铁锂，很重要的问题是它的稳定性、低温特性、导电性能等等。有人说还有另一个办法，我用一些小一些的电池，用小发电机，用油，其实这样的概念早就有了并不新鲜，实际上也解决不了问题。
还有一个最近提的比较多的概念是100万公里、100万英里，16年前200万公里。这张图上大家可以看到每公斤250瓦时了，这应该是指实验室的小电池，这里面提到了一个20分钟充电到80%的问题。如果一个汽车上、电动轿车上，比如一个100个千瓦时的电池，要想15分钟或者20分钟充电，大家想想它需要的功率多大？几百个千瓦的功率，对今天的城市来说是不会有这样供老百姓来使用的，或者供小型充电站使用的大功率电流的。
所以更现实一点说，这里我想说的是，我们做充电桩的朋友也好，我建议考虑的更现实一点，可能一个小时、可能两个小时，或者当晚上在家里面，老百姓们有了车充电的时候几个小时是有可能性的。
关于100万公里、100万英里、200万公里，我觉得这是一个理想的公里，很难做到。
锂电池的技术发展方向，我认为仅仅从外观、体积上做一些变化可能还是远远不够的。最近有人做电池，长度是2.5米，搞成了一个很薄型、很窄的电池。但是，大家注意下面的这句话“兼具了三元锂电池的高能量密度”。这里提到的能量密度仅仅是体积能量密度，和重量能量密度是没有关系的，所以采用这样的方式之后，电动汽车本身重量能量密度并没有多大变化，仅仅缩小了一些体积而已，电池的其他性能也不会有什么其他大变化的。
还有无钴电池的问题，如何实现“无钴化”？镍里面没有钴是不稳定的，这是非常简单从物理结构来说。所以至少要掺杂5%或者10%的钴。如何做到无钴电池？磷酸亚铁锂可以做到。磷酸亚铁锂现在一个很头疼的问题，导电性能差。导电性能差意味着大电流就要出现发热的问题，就要出现安全性的问题。在冬天的时候导电性能就更差了，能量密度低的问题，这也是现在无法解决的。所以我们应该追求什么样的电池呢？按照今天新的说法，无钴电池我猜测很可能是高电压的将近锰酸锂的电池。但是这个电池什么时候能够出现呢？还需要时间。
电池发热的问题，这里简单说一下。大家可以看上面，我们是用四元材料做的发热情况比较，这边是磷酸亚铁锂。大概在1C、2C、3C的时候，用20分钟、半个小时充电的时候，磷酸亚铁锂电池非常容易发热，三元、四元材料的发热情况好多了，这是我们用电池早就做过的系列性的实验。
还有一个问题，希望搞充电或者给电动汽车充电，或者给各种各样储能电池充电的时候关注一个问题，一开始我讲到了，每个电池都有自己的电化学特性，这个是非常重要的。像锰酸锂横轴是电压，纵轴是SOC，大家可以看出来，在整个使用过程当中有一个线性变化，在磷酸亚铁锂电池在使用非常频繁的30%-80%之间，电压变化非常小。所以在研究充放电装置的时候，在制造充放电桩的时候，如果不能把这些问题解决好，燃烧了或者爆炸了，或者各种各样的问题非常容易出现，希望大家注意。
关于电池的稳定性，10年前、20年前、30年前我们做的这些数据，比如说1400之后，容量只损失了10%，2400之后，只损失了15%，像这些数据在实验室没有问题，但是我们从来没有说过可以行驶100万公里、200万公里，我们实验表明，一个电池像人的一个指头，当手握成拳头的时候就不是那么回事了。这个问题大家一定要注意。
不管怎么说，到了今天，从当年我们创造的辉煌，中国第一条锂电池蒸汽机材料的生产线，钴酸锂、锰酸锂、三元材料，到北京奥运会、上海世博会的电动公交车都是我们亲手打造的。
到了今天中国仅仅充电就有这么多朋友在做，感到非常高兴。但是，我们依然有很多很多的问题需要解决，怎么解决？这样的会议也许是一个方式，因为过去5年大家看到了，今年一年电动汽车的行情大家也看到了，远远没有我们想象的那么乐观，燃烧爆炸到处都在出现，怎么解决这些问题？需要大家联合起来。
从最近的一些报道，还有最近一些我个人的一些理解，我想总结一下。对于电动汽车行驶距离的问题，平常可以看到有人报告这个车行驶406公里，408公里。我觉得将来应该做一个标准，它不应该是以电池或者电池模块出厂的东西来说电动汽车行驶的距离，比如至少把春夏秋冬的因素结合起来，把这种电池放电平均电压的问题考虑起来，把过去的历史考虑起来，所以给出这样的电动汽车行驶距离是比较合适的。
充电功率大小的问题，我们需要快速充电吗？我认为今天电动汽车在我们的社会作为一个代步的工具，并不需要快速充电。快速充电会导致很多今天解决不了的问题，我在家里面一晚上充电，回了家慢慢充电去呗，对电池也没有损伤，又不会出现危险。所以很多公司把精力花到了大功率充电上去，我认为可以，但是有大量的问题需要解决。今天我们需要解决的是让更多人使用上廉价、安全的电动汽车。
电池的种类太多了，有一些朋友希望我简单介绍一下，我也不想多说，大家感兴趣可以下去看看PPT。电动汽车基本上用三大类电池（见图），日本人在他们国内基本上看不到锂电池电动汽车的，日本这个国家是很小心大力发展着电动汽车。
最后，氢燃料电池是我们的一个方向，但是甲醇燃料电池大家更要关注，我个人认为甲醇燃料电池和锂电池的结合，可能是未来小型电动汽车、大型电动汽车结合的一种动力，甲醇作为液体大家都知道，50%的甲醇烧都烧不着，但是浓度高一些的，一升甲醇可以产生2度电，5个瓶子的甲醇就可以让电动汽车跑100公里。大家想一想，方便携带、使用方便、制造容易，希望大家多关注。
谢谢大家！
