1月11-13日，中國電動汽車百人會論壇（2019）在北京釣魚臺國賓館召開，同濟大學教授葉際平發表了主題演講，演講內容如下：
同濟大學教授 葉際平
首先感謝組委會能夠給我個機會在這裡做發言，也感謝最後在座的各位能夠留下來聽我的報告。
我講的內容是材料測試分析，主要是用於對高比能化、安全性對這些的作用是什麼。這次發言我也代表上海智能新能源汽車創新平臺來發言，這個平臺稍微介紹一下。這個平臺是上海科委和當地政府嘉定政府投資的平臺，投資9億，主要是由同濟大學和上海國際之城還有檢測中心等五家單位形成的理事單位，平臺公司來管理。主要有三塊，一塊是智能駕駛，還有一塊就是燃料電池測試，還有材料測試這一塊。在材料測試這一塊會投近兩個億做設備，做這件事。是三塊，一個是測試，還有原創產品的開發跟產業轉化的支持。燃料電池這一塊通過材料分析、表徵，開展機理化的開發，也就是原創性的開發。
在鋰電池方面，它主要是做材料電池性能的閉環性評價機制，它這裡面最主要的就是做原位的非大氣暴露的分析，開發這樣的技術。經過半年不到，已經完成了非大氣暴露的分析技術服務線。我們可以抽取單體電池的氣體、液體進行分析，也可以對各種各樣的材料進行分析。如果我們把第三方的測試平臺作為一般門診的話，它等於一個專家門診，通過電化學分析、熱反應還有機械強度各種各樣的測試分析，來建立服務於企業和社會，建立這樣一個能力。
能力分三塊，一塊是服務於電池廠家，還有高校。一個是幫助電池廠家怎麼來選擇材料，怎麼做工藝，怎麼開發新的材料，還有對BMS有一個材料上的技術支持。第二個是第二方的測試服務能力，主要為汽車廠家服務，告訴汽車廠家如何選型，BMS功耗差在什麼地方，還有電池故障分析，還有電池續用壽命檢測和電池安全性分析。最後一個是服務於社會，主要是在市場監督和事故召回方面，對電動汽車有一個風險評估和安全調查。
我們現在電池幾乎做到了300瓦時每公斤，但是存在很多問題。今天也有BMS的討論，BMS一個很大的問題，不能像腦神經跟器官這樣，知道冷暖自如，BMS能夠控制電池，但是電池裡面的材料變化它無法反饋到BMS裡面去。這也不多說了，電池採用高鎳或者是負極採用硅碳，會發生很多問題，今天上午講的也很多。總的來說，它跟電解質的反應，會變得不穩定。
比如舉個例子，高鎳正極分解，產生氧氣跟電解液反應，是什麼溫度發生的，它跟熱反應的速率有關。還有它的放量是多少，變大多少。我們在評價電池的時候，不能一味看它的比能量是多少，它的循環次數是多少，也要考慮它的失效溫度還有熱反應。熱反應裡面要考慮它的反應速率，還有它的放熱量是多少。我們選了三塊電池試一下它到底行不行，三款電池都是高鎳，我們對三塊電池進行評價，它的比能量都是非常高的，但是樣品P這款電池循環衰減10%的時候，五十六十的時候就不行了，造成熱反應值只有2.6左右。我們看這樣一個產品，循環次數非常好，壽命很長，到200次以上，溫度很高，近160，熱反應值也是非常低，非常好。失效溫度可能越高越好，但是它不是著火，不是放煙，最後不是粉末，什麼也看不見，它萬一發生什麼事，這款電池會有劇烈的爆炸。我們看到P這款電池最主要衰竭是形成SEI膜，同時它的正極有很多裂縫，造成內阻變大，是它失效的原因。反過來它的有效鋰的量會減少，它的失效溫度會增大。總的來說，它這款電池還是比較安全，我們看它一個非常有特徵的地方就是它的負極做的非常漂亮。開始它負極留了許多孔在那個地方，它膨脹收縮以後，最後它的正極跟電解質反應溫度升高，比較穩定，它的成分也沒有變化，它對電解液的反應熱量也沒有變化。
我們看這款電池，它是S這款電池，它衰減也是SEI主要造成的，但是總的來說，它的放熱非常穩定。我們看它的負極是怎麼做的，它負極也是有很多孔隙，經過它的充放電以後，有膨脹，有收縮，也會產生很多裂紋。但是它的反應溫度是升高，隨後你看到它硅跟氧的比例，從60%降到50%，所以它跟電極反應的時候，它的反應熱也會降低。它整個電池還是不錯的。
我們看L這款電池，開始初始值非常好，但循環以後，它的熱反應升高，變得不安全，隨後整個平衡，從21掉到13。我們沒有再去做200、300、400、500會怎麼樣，這個電池非常不安定。它的負極在做的時候，它的孔隙率非常小，充放電沒有一個空間，能讓它膨脹收縮。可以看到它的氧化硅，雖然它跟電解液的反應溫度沒什麼大的變化，但是它直接跟電解液反應，它的放熱量增加了三倍，造成這個電池有不安全的傾向。
說得很快，我們想說什麼呢？我們在考慮電池優化的時候，不光要考慮它的容量或者它的壽命，也要考慮它的失效以及它的安全性，要考慮這三塊，同時在考慮這三塊的時候有一定的數字出來，要搞清楚它為什麼會發生，對它進行一個非大氣暴露分析。隨後就能知道它是什麼問題，應該改進什麼問題。
這是我的講話內容，謝謝大家。
提示：本文根據發言整理，未經專家審核，請勿轉載。
2019年2月20-21日，由蓋世汽車主辦的第二屆全球自動駕駛論壇將在武漢·中國光谷舉辦。論壇將邀請500+業界嘉賓，彙集自動駕駛領域核心技術高管、汽車行業資深從業人員等人脈，立即搶購：https://m.gasgoo.com/topic/sns/zdjs2019/
閱讀更多 蓋世汽車 的文章
