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雷锋网新智驾按：1月7日下午，由电动汽车百人会主办的“把握全球变革趋势，实现高
质量发展”热点问题交流会在清华大学召开。欧阳明高院士出席会议并发表了题为“
2017年动力电池技术进展与发展趋势”的主旨演讲。
以下为欧阳明高的演讲内容，经雷锋网新智驾不改变原意的编辑整理。
国内动力电池的主要技术进展
针对2020年实现300瓦时/公斤的电池目标，目前取得了实质性突破。
目前新能源汽车上的电池研究团队主要包括：宁德时代新能源、天津力神和合肥国轩高
科动力能源，这三个团队采用的技术路线大同小异。
从比能量角度出发，宁德时代新能源研发的电池循环寿命在1000次左右，能量密度达到
304瓦时/公斤，且安全性也全部通过。因为他们采用的是软包电池，非方形电池。
其实2017年底，软包电池的能量密度单体已经达到230瓦时/公斤左右，系统约150瓦时/
公斤左右。因此，2018-2019年间再提高50~70瓦时/公斤的目标可以轻松实现，争取能
量密度单体达到260-350瓦时/公斤。
面向2025年产业化，目标冲击单体电池400瓦时/公斤。
单体电池300瓦时/公斤是负极从碳变成硅碳，400瓦时/公斤的单体电池改变的是正极，
目前可供选择的正极几种，而重点专项取得突破性进展的是高容量富锂锰基正极材料，
有两个单位承担了前沿基础项目，一是物理所，改善了富锂锰基正极循环的电压衰减，
达到的指标是100周之后电压衰减降到了2%以内，是一个重大的进展；另一个是北京大
学团队，首次研制出了比容量400毫安时/克的富锂锰基正极，对于400瓦时/公斤的单体
电池没有问题，甚至可能更高。
固态电池技术发展
国内有多家研究机构和产业单位在研究固态电池，包括中科院青岛能源所、宁波材料所
，物理所、宁德时代新能源和中航锂电等。据雷锋网新智驾了解，日前宁波材料所跟赣
锋锂业达成合作，正在推进产业化，计划2019年量产。应当说固态电池无疑是2017年全
球电池领域最热的一个技术名词。
全球“全固态锂电池技术”进展评估
1、全固态锂电池定义
欧阳明高院士强调，全固态锂电池，这几个词每一个字都不能少、不能变，例如“全固
态”跟“固态”是不一样的，“锂电池”和“锂离子电池”也不是一个概念。“全固态
锂电池”是一种在工作温度区间内所使用的电极和电解质材料均呈固态，不含任何液态
组份的锂电池，所以全称是“全固态电解质锂电池”。
2、全固态锂电池分类
全固态锂电池又分成全固态锂一次电池和全固态锂二次电池，根据负极是否直接使用金
属锂为活性物质，全固态锂二次电池又分成全固态锂离子电池和锂金属电池，这两个概
念又要区别，所谓全固态金属锂电池，就是它的负极用的是锂金属，目前市面上的负极
是碳或者硅碳或者钛酸锂。
全固态锂电池的概念比锂离子电池出现的更早，锂离子电池是日本人发明的，到现在有
25年的时间，但是运用到汽车上只有10多年，属于年轻且进步较快的电池。
3、全固态锂电池的潜在技术优势
全固态锂电池之所以受到广泛关注，主要是因为有望解决目前困扰动力电池发展的两大
关键问题-安全性和能量密度低，其潜在优势包括：
安全性高，由于采用高热稳定性的固态电解质，代替了易燃的常规有机溶剂电解液电池
燃烧问题得到解决。
能量密度高，由于金属锂的超高容量，给予相同正极时，固态金属锂电池与常规液态锂
离子电池相比，其能量密度可以得到大幅度提升。需要说明的是，由于固体电解质密度
和使用量高于液态电解质，在正负极材料相同时，全固态锂电池优势不明显。
正极材料选择范围宽，由于全固态锂电池可以直接采用金属锂为负极，不要求正极结构
中含有锂，一些高容量的贫锂态材料也可以作为正极。此外，无极固态电解质宽的电化
学窗口（>5V），也为高电压正极材料的应用提供可能。
系统比能量高，由于电解质无流动性，可以方便地通过内串联组成高电压单体，利于电
池系统成组效率和能量密度的提高。
4、全固态锂电池的主要技术难点
全固态锂二次电池虽然具有一些潜在技术优势，但同时也存在一些迫切需要解决的技术
难题。
（1）固态电解质材料的离子电导率偏低
现在有三种固态电解质，一种是聚合物，一种是氧化物，一种是硫化物，聚合物电解质
这种，其实这个电池已经有了，现在在法国有些车上用，它的问题就是要加热，电池要
加热到60度，离子电导率才上来，电池才能正常工作。目前氧化物电解质一般比液态的
还是要低很多。只有硫化物的固态电解质现在跟液态的差不多，比如丰田就是用的这种
硫化物的固态电解质，所以固态电解质是有突破的，主要的突破是在硫化物的固态电解
质。
（2）固/固界面接触性和稳定性差
液体跟固体结合是很容易的，渗透进去。但是固体和固体接触性和稳定性就不是太好了
，这是它很大的一个问题。硫化物电解质虽然锂离子导电率已经提高了，但是仍然有界
面接触性和稳定性问题。
第三个问题是金属锂的可充性问题。在固态电解质中，锂表面同样存在粉化和枝晶生长
问题。其循环性，甚至安全性等还需要研究。
（3）制造成本偏高，全固态锂电池制备工艺复杂，且固体电解质较贵，现阶段电池成
本较高。
（4）金属锂的可充性差，金属锂在液态电解质中反复充放电时易出现粉化、枝晶生长
等问题，导致其循环性极差。
基于上述难点问题，特别是固态界面接触性/稳定性和金属锂的可充性问题，真正意义
上的全固态金属锂电池技术尚未成熟，还存在很大的技术不确定性。目前展现出或者有
突破的产业前景主要是固态聚合物锂电池和是固态锂离子电池。
5、全固态锂电池与固态锂电池区别
固态电池，不一定是固态电解质，还有一点液态，是液态跟固态混合的；固态锂离子电
池，其电解质是固态，但在电芯中有少量的液态电解质；半固态，就是固态电解质、液
态电解质各占一半，或者说电芯的一半是固态的、一半是液态的，准固态，就是主要为
固态、少量是液态。
简单地说，固态电池是一种外观上貌似固态，但实质上采用固液混合电解质的电池。
6、固态锂电池国内外动态
现在固态锂电池持续升温，包括我国在内的美国、欧洲、日本和韩国都在开展研究。
美国专注于有机-无机复合固态电解质的大容量固态锂电池研发，以小公司，创业型公
司为主。一个是S-akit3，续驶里程能到500公里，现在还处于初级阶段，还有一个初创
公司Solid—State，立足于颠覆性技术。
日本采用无机固体电解质的大容量固态锂电池研发，多家公司出台了量产计划。其中丰
田是固态锂离子电池，它的负极是石墨类，硫化物电解质，高电压正极，单体电池容量
15Ah，2022年实现商品化。
韩国同样和日本一样采用无机固体电解质的大容量固态锂电池研发，试制品也是石墨类
负极，非金属锂负极。欧阳明高表示，中国、日本和韩国的情况相类似，因为我们已经
有了很大的锂离子电池的产业链，不希望推倒重来。
综合评述与展望
1、锂离子动力电池有望于2020年前实现300瓦时/公斤目标，目前国内外技术研发基本
处于同一水平，但安全性研究尚待加强。
2、锂硫、锂空电池作为实现远期目标的两类新体系，目前国内外进展相对缓慢。
2017年两者没有突破性的进展，从原理来讲，锂硫电池的重量比能量跟体积比能量基本
相当，所以它的体积比能量要提上来是有相当难度的。锂空电池集合了锌空电池、氢燃
料电池和锂二次电池的所有难点，相比而言氢燃料电池更具竞争优势。
3、固态电池的研发产业化持续升温，但受到固/固界面稳定性和金属锂负极可充性两大
问题的制约，真正的全固态锂电池技术尚未成熟。
总体看固态电池发展的路径，电解质可能是从液态、半固态、固液混合到固态，最后到
全固态。至于负极，是从石墨负极，到硅碳负极，我们现在正在从石墨负极向硅碳负极
转型，最后有可能到金属锂负极，但是目前还存在技术不确定性。
4、2017年中国在高容量富锂正极材料方面取得了一些突破，基于高容量富锂正极和高
容量硅碳负极的革新型锂离子电池比锂硫和锂-空电池更具可行性。
根据上面的进展分析，欧阳明高、陈清泉等专家组对技术电池技术的发展趋势判断做了
一次优化迭代（不作为国家电池技术路线图的依据，仅供参考），具体如下：
2020年，比能量300瓦时/公斤、比功率1000瓦时/公斤，循环1000次以上，成本0.8元/
瓦时以内，这个是确定的。
所对应的材料是高镍三元，目前国内正在从镍、钴、锰比例3：3：3转向6：2：2，最后
转变到8：1：1，镍变成8，钴进一步降到1，甚至钴进一步降到0.5。负极要从碳负极向
硅碳负极转型。这是我们当前的技术变革。
2025年，正极材料方面进一步提升性能。
2017年取得重要突破的富锂锰基材料，从300瓦时/公斤—400瓦时/公斤，每瓦时成本从
0.8元降到0.6元以内，这时一般性价比的纯电动轿车合理的里程为300km400km。
2030年，固态电池会规模产业化，电池单体比能量有望冲击500瓦时/公斤。
雷锋网(公众号：雷锋网)新智驾了解，欧阳明高在1月20日举行的百人会上，主要讲解
三个问题：电池、电耗和充电。
零部件层面和核心技术层面的关键技术是动力电池和燃料电池，详细讲解年度技术进展
最大的一个。
整车技术中，今年关注的不是里程，而是电动汽车电耗问题，因为电耗是当前整车集成
技术的核心问题。
新能源汽车推广应用的系统工程中，充电技术的需求与变化。
雷锋网原创 |
m**********e
发帖数: 12525 | 2 电池没戏，根本没法跟化学燃料比
电池的能量是靠电子从阳极到阴极一个一个的输运，一次1个电子伏特能量转移
化学能是外层电子跃迁，妈的比如碳燃烧，一次十几个几十个电子伏特能量转移
根本不是一个档次的，所电池的本质早决定丫根本没法达到汽油的档次，
所以啊，洗洗睡吧 |
c******s
发帖数: 1 | 3 现在国内着重发展的就是氢燃料电池，就是存储比较困难。
【在 m**********e 的大作中提到】
: 电池没戏，根本没法跟化学燃料比
: 电池的能量是靠电子从阳极到阴极一个一个的输运，一次1个电子伏特能量转移
: 化学能是外层电子跃迁，妈的比如碳燃烧，一次十几个几十个电子伏特能量转移
: 根本不是一个档次的，所电池的本质早决定丫根本没法达到汽油的档次，
: 所以啊，洗洗睡吧
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s*****V
发帖数: 21731 | 4 弃婴, 虽然汽油的能量密度比电池要高。但是燃烧的热是无规则运动，没法全部利用。
汽油机效率高的也就30%把，还有烧油配套系统的重量也得算上。总的来说，400 wh/kg
的电池基本已经可以支持600公里里程的电动车了，完全可以替代汽油车。
【在 m**********e 的大作中提到】
: 电池没戏，根本没法跟化学燃料比
: 电池的能量是靠电子从阳极到阴极一个一个的输运，一次1个电子伏特能量转移
: 化学能是外层电子跃迁，妈的比如碳燃烧，一次十几个几十个电子伏特能量转移
: 根本不是一个档次的，所电池的本质早决定丫根本没法达到汽油的档次，
: 所以啊，洗洗睡吧
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L**********g
发帖数: 498 | 5 正反物质对撞机能量密度最高，一个指甲盖的物质能开100年
kg
【在 s*****V 的大作中提到】
: 弃婴, 虽然汽油的能量密度比电池要高。但是燃烧的热是无规则运动，没法全部利用。
: 汽油机效率高的也就30%把，还有烧油配套系统的重量也得算上。总的来说，400 wh/kg
: 的电池基本已经可以支持600公里里程的电动车了，完全可以替代汽油车。
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n***9
发帖数: 564 | 6 氢燃料电池很好，没有污染，没有温室气体排放，能量密度高，效率高达90%以上
只有一个缺点：氢制作太耗能，太贵。搞点氢的能量够上百台车跑得欢了
【在 c******s 的大作中提到】
: 现在国内着重发展的就是氢燃料电池，就是存储比较困难。
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c******s
发帖数: 1 | 7 现在发展的方向是核电厂直接制氢。
【在 n***9 的大作中提到】
: 氢燃料电池很好，没有污染，没有温室气体排放，能量密度高，效率高达90%以上
: 只有一个缺点：氢制作太耗能，太贵。搞点氢的能量够上百台车跑得欢了
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L**********g
发帖数: 498 | 8 烧氢跟烧油有啥区别，烧电才是先进生产力
【在 c******s 的大作中提到】
: 现在发展的方向是核电厂直接制氢。
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C***3
发帖数: 1719 | 9 ？？？？
【在 L**********g 的大作中提到】
: 烧氢跟烧油有啥区别，烧电才是先进生产力
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