三星SDI韋巍：三星SDI動(dòng)力電池發(fā)展戰(zhàn)略
圖為三星SDI中國區(qū)副總裁韋巍發(fā)表主題演講
在中國電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇（2018）的“優(yōu)化電池產(chǎn)業(yè)鏈 助力電動(dòng)汽車普及化”主題論壇上，三星SDI中國區(qū)副總裁韋巍發(fā)表主題演講。
以下為演講實(shí)錄：
非常榮幸今天能夠再次有機(jī)會(huì)在百人會(huì)這樣的場合介紹三星公司的狀況，以及我們對電動(dòng)汽車的認(rèn)識和發(fā)展趨勢。作為最后一個(gè)演講嘉賓，我知道大家的希望，希望我能夠抓緊時(shí)間，說點(diǎn)干貨，我們現(xiàn)在就開始。
我的報(bào)告主要分為四個(gè)部分，第一是我們對市場的了解，我們?nèi)绾芜M(jìn)一步提高能量密度，如何應(yīng)對快充的要求，以及我們新型的pack是怎么設(shè)計(jì)的。說到電動(dòng)汽車，其實(shí)在汽車剛剛開始發(fā)明的時(shí)候，也就是在1900年的時(shí)候，那時(shí)候電動(dòng)汽車已經(jīng)有了，只不過因?yàn)殡姵夭唤o力，電動(dòng)汽車一直沒發(fā)展起來。一直到近十年，鋰離子電池得到了大力發(fā)展，電動(dòng)汽車隨之得到很多應(yīng)用。
今天處于一個(gè)要起飛的階段，如何應(yīng)對這樣一個(gè)新的起飛階段，三星公司的做法，第一，我會(huì)花比較多的時(shí)間來介紹一下，這是我們提高能量密度的一個(gè)路線圖。我們所使用的標(biāo)準(zhǔn)是用瓦時(shí)每升這樣一個(gè)方法，但是我介紹的時(shí)候會(huì)相對應(yīng)地說一下瓦時(shí)每公斤這種在中國比較通用的做法。正如昨天歐陽明高院士所說，對于乘用車來講，瓦時(shí)每升其實(shí)意義更重要。因?yàn)榻裉焖玫倪@些所謂的PHEV1、PHEV2，只是因?yàn)橐郧按蠹以趧倓傞_始做電動(dòng)汽車的時(shí)候，不得不利用以前的傳統(tǒng)汽車平臺，來把它開發(fā)成一個(gè)電動(dòng)汽車，所以那時(shí)候歐洲領(lǐng)先的主機(jī)廠，寶馬和大眾按照他們的要求，提出了PHEV1和PHEV2，但在今后每個(gè)主機(jī)廠都在大力開發(fā)自己的全電動(dòng)平臺的時(shí)候，這些尺寸的標(biāo)準(zhǔn)電池可能會(huì)被棄用。
目前，我們公司是在550瓦時(shí)每升這樣的狀態(tài)，相當(dāng)于210—230瓦時(shí)每公斤，這是我們量產(chǎn)的產(chǎn)品。我們稱為第三代產(chǎn)品。下一代360瓦時(shí)，我們會(huì)在2019年的時(shí)候量產(chǎn)，這個(gè)我們是稱為3.5代，現(xiàn)在花大力氣開發(fā)的，我們稱為第四代電池，它的能量密度達(dá)到了700瓦時(shí)每升，相當(dāng)于270—280瓦時(shí)每公斤。第四代電池，我們在2021年到2022年左右量產(chǎn)，之后第五代電池會(huì)達(dá)到300瓦時(shí)每公斤，這個(gè)產(chǎn)品會(huì)在2023年以后量產(chǎn)。這之后達(dá)到了我們所有的鋰離子電池儲(chǔ)能所能達(dá)到的能量密度極限，之后需要新的技術(shù)。雖然在這方面我們也做一些基礎(chǔ)研發(fā)，大家可能在報(bào)刊雜志上也看到，我們?nèi)康碾姵貥悠纷龀鰜砹耍嚯x量產(chǎn)還是太遠(yuǎn)了。另外我想講一下，我們的能量密度提高，看起來比其他同行要慢一點(diǎn)，但并不是說我們這個(gè)能量密度的方法比他們慢。只不過我們要把這些東西先在圓柱型電池上先驗(yàn)證兩三年，然后才會(huì)把它用于汽車動(dòng)力電池，在這方面我們永遠(yuǎn)是把安全作為最主要的要素考慮。
現(xiàn)在在第四代電池研發(fā)中我們碰到一些困難，尤其在材料工藝方面，我們是怎么做的呢？這是我們在材料方面的一些做法。第四代電池我們會(huì)使用NCA的材料，因?yàn)殇囯x子在循環(huán)往復(fù)的使用過程中，容易在NCA表面形成一些殘留，會(huì)影響它的使用壽命。我們通過在NCA表面做一層金屬的涂布，減少殘留，提高它的使用壽命。左邊下面這個(gè)圖，紅色部分就是我們所做的涂布工藝，另外對于電解液，我們也會(huì)將其從凝膠狀態(tài)變?yōu)橐后w狀態(tài)，使得鋰離子更容易循環(huán)往復(fù)。這一部分是負(fù)極材料，我們會(huì)使用硅碳納米材料。硅材料有一種膨脹的特性，為了進(jìn)一步提高它的使用壽命，我們會(huì)把這個(gè)材料做得更細(xì)致。大家從右下角這個(gè)圖可以看到，經(jīng)過工藝處理之后，同樣重量的材料，存儲(chǔ)的體積要小很多，能夠使它的膨脹在一定程度內(nèi)解決。
除了材料之外，我們在工藝上也做了很多革新工作。大家知道工藝流程、設(shè)備制造是三星另外一個(gè)核心競爭力，我們的制造設(shè)備都是自己做的。整個(gè)工藝流程沒有什么大的區(qū)別，但是對于材料的均勻性、尺寸的一致性，以及更嚴(yán)格的管理方面，我們還是做了很多革新工作。這部分我們還沒有完全完成，但是在上市的時(shí)候，這些肯定會(huì)達(dá)到我們所要求的程度。
剛才我已經(jīng)提到了，現(xiàn)在我們所使用的PHEV1、PHEV2這些尺寸，在今后會(huì)面臨很大的挑戰(zhàn)，因?yàn)檫@兩種產(chǎn)品可以使SUV做得更大一點(diǎn)，但是對于轎車來講，應(yīng)該做得更好一些，這是我們應(yīng)對客戶不同要求，所要準(zhǔn)備的不同方案的產(chǎn)品。我們可能會(huì)把這個(gè)產(chǎn)品做得薄一點(diǎn)，可能做得長一點(diǎn)，可以利用好它的整車尺寸。
另外一項(xiàng)核心技術(shù)，我們做的快充，一開始大家用的都是0.5C的慢充狀態(tài)，逐步可以過渡到1.6C的狀態(tài)。但是客戶提出更苛刻的要求，在15分鐘之內(nèi)能不能充滿80%，要做到3.2C，其實(shí)它的解決辦法，右邊這張圖，多增加一些鋰離子來往的路徑。這是現(xiàn)在比較熱門的話題，石墨烯電池，在今年CES展上我們發(fā)布了這款產(chǎn)品。這款產(chǎn)品是目前我們?nèi)堑南冗M(jìn)研究院和當(dāng)?shù)卦盒Ｒ黄鹱龅囊恍?shí)驗(yàn)，樣品比較好做，但是真正產(chǎn)業(yè)化還有很長的一段路。但是它的好處是非常吸引人的，在十分鐘之內(nèi)可以充滿，而不像以前所說的只能充滿80%。它的做法其實(shí)也就是把石墨烯的材料涂布在正極材料上。
這是一個(gè)簡單介紹，對快充來講，方形電池肯定比軟包電池有優(yōu)越性，主要在于它的方形電池電阻比較小，所以溫升比較容易控制。這是我們一些pack設(shè)計(jì)方面的改進(jìn)，從我們現(xiàn)在所用的pack設(shè)計(jì)方式到最終我們所認(rèn)為比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案，其實(shí)我們主要注重的還是這幾個(gè)方面。第一就是提高模組支撐，使它能夠更好地利用整個(gè)空間。第二是減少零部件的數(shù)量，可以進(jìn)一步減少成本。第三，可以減少重量。對于最后這一種pack的升級方式，在這張圖里有比較詳細(xì)的解釋。我們的做法就是把原來用pack控制的控制系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)，直接把它做在模組上面，整車廠在一體化設(shè)計(jì)的底版上面，把我們的模板像搭積木一樣搭上去，按照它的續(xù)駛里程要求，就可以做到pack的使用方案。
我的介紹就到這里。謝謝！
（根據(jù)現(xiàn)場發(fā)言整理，未經(jīng)本人審閱）
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