三星SDI预测：2023年能量密度350瓦时/千克的电池将实现商业化
能见App讯：8月21日，2016电动汽车百人会夏季论坛在郑州举行。三星SDI株式会社副社长郑世雄在主题峰会上做了“三星SDI的安全技术发展方向”发言，他表示目前三星已经实现了能量密度为250瓦时/公斤的电池商业化开发，研发上实现了300—350的飞跃，并预测350瓦时的商业化开发可以在2023年前达到。
以下为郑世雄发言实录：
各位嘉宾，大家下午好！首先我要感谢主席先生和会议主办方的邀请来这里为大家做一个分享。今天我将为大家介绍一下三星在锂离子电池上的主要发现。进入今天主要内容介绍之前，我想简单介绍一下目前为止的研发架构以及公司的整体发展情况。
电池使用的领域已经非常多了，我们是把它称作“电池互联网”。在三星我们致力于成为创新能源以及材料解决方案的领导者，希望能够为电池技术为生活带来不断的引领创新。
下面简单的介绍一下三星电池业务的发展历史。我们从2001年建立起电池的业务，从一开始我们就不断的通过技术的创新来保证我们的发展，并且处于世界领先的地位。同时，我们也开始了自己在电动汽车上的业务，从业务启动开始，我们一直都致力于不断的把锂离子电池提供给包括欧洲市场在内的整机厂。
我们的研发架构主要有三个架构来组成，在金字塔的最顶端是三大架构的第一层---三星综合技术研究院，主要负责尖端技术的开发以及合作，我们也是正在更好的去开发相关的电池技术。除此之外，我们也将会与所有的相关方进行合作，这里包括碳硅材料的应用。同时，我们也有第三个部门，主要关注在产品的商业化，基于这三步的研发过程我们分别关注于短期、中期以及长期的技术研发。第一部分完成，将会通过第二阶段再进一步转化为产品的商业化阶段，我们可以建立起一个持续而且又完善的产品商业化体系。
三星汽车动力电池技术主要是关注在四个方向。第一，是引领高能量比密度，但是我们的首要重点还是安全可靠性，没有一个安全和和可靠性的保证，高能量比密度再高也没有用，所以我们首要关注点就是安全和可靠性。同时，通过打造标准化的进程，我们也是希望可以进一步提高效率，并且建立起好的质量体系，只有通过好的质量体系才能够保证产品质量得以满足。今天我也想简单的花一点时间为大家介绍一下安全以及可靠性在三星是如何实现的。
这是三星发展高能量密度的一个简单路线图。我们现在可以实现250瓦时/公斤，并且是由我们商业化团队负责全权开发。同时，我们的能量比密度已经是实现了300—350的飞跃。我们相信，350瓦时可以在2023年前达到，在350瓦时达到之后，我们就一定能够打造更加有效的动力系统。同时，可以不再过度地依靠政府的资助，提高能量比的密度非常关键，只有这样我们才能够比传统汽车变得效率更高。除此之外，只有通过这种方法电动汽车才可以实现更好的利润增长，并且不再需要依靠政府的资助。高能量比密度的上升，也给我们带来了很大的挑战，更高的能量比密度也就意味着安全的隐患以及挑战会更多，能量比密度越高，安全问题也可能会更高。所以说，实际的问题就是如何能够在保证安全和可靠性的前提之下去提高能量比密度，并不能产生安全隐患，这也是我们需要找到的突破点，也是电池行业面临的问题，三星也并不例外。
今天我想简单的介绍一下三星SDI是如何开发出一个系统性的安全策略。首先，我们可以以不同层次去分析一下安全问题，我们要分析一下主要的一些风险来源，比如说单体内异物、控制器故障高温暴露，这些电池包的漏电，以及电机/逆变器短路、车辆碰撞，这些都可能引起风险或者成为事故的来源，这些极端的情况将会造成火灾，其中包括内部短路、过充，电池温度过高，以及外部短路。
在这些情况下将会造成温度的快速升高以及热失控。在这些阶段的情况之下我们必须要通过更好的设计才能够延迟热扩散的速度，能够保证足够的时间来保证车主或者乘客来进行逃生。还有一些外部的环境，通过设计我们也是符合了相关的国际标准。
总而言之，三星SDI的安全技术包括两大主要领域:第一个领域，是材料和电芯。我们如何能够更好地在单体、模组和电池包方面进行技术的推广。根据具体的技术，我们有五种专门的设备来去避免可能会产生一些的状况，只有这样我们才能更好地去把热活动控制在电池组内部本身，这里包括过充保护装置、保险丝、高强度外壳以及陶瓷隔膜等，所有的这些器件以及小的部件都可以帮助电池组在更加安全的情况下运行。更高的电池能量密度也有更高的要求即生产和制造必须非常小心，必须要有非常好的生产控制流程。并不仅仅是在电池组上，我们在设计模组和电池包时也要格外小心，比如隔热以及绝缘。高强度材料的模组监控是模块设计当中非常重要的环节，而排气结构、保险丝也是电池包设计中非常重要的环节，所有的这些所提及的技术都可以以模块为单位来实现。
下一个话题，我们如何可以更好地控制热扩散。如果出现了热扩散，如何对它进行更好的控制？如何能够更好地去避免热扩散。如果我们分析一下动力学和热力学的原理，会发现热扩散具体分三个阶段:第一个阶段，是电池内部正、负极的接触，也是在动力学领域，它会直接产生热量，热的增加会造成一号电池组热能增加，并且产生热逃逸，归根结底，热逃逸将会扩散到下一个电池组。我们如何能够更好地避免？首先，我们可以去限制热的增量，也可以去控制它扩散到其他相邻的电池组，这只有通过高质量的隔离膜才能够实现。除此之外，热量控制也是非常关键的领域，为了更好地减慢热失控，也可以使用防火材料，采用热吸收层以及通过优化间隙来实现。
为了实现上述所有的这些目标，我们也会有一些核心的技术需要完成。其中我们觉得非常重要一个是模拟技术，除非我们能够有非常快速又精确的模拟，才能够更加精确地进行材料组合，符合并且模拟出更多实际的工况，为了更好地进行快速模拟，我们要建立好的模型。三星SDI在这个领域上投入还是很多，希望建立起更加可靠的模型。
第二个技术是BMS。以上很多嘉宾已经提到了BMS的重要性，所以说这里我也就不再多说。简单介绍一下我们三星对它的看法:在三星，BMS要求越可靠越好。按照我们之前的经验，将相关的情况分成了几大类，分别是短路、过充、过放以及超温。在解决实际问题的时候，如何能够在不引入其他问题的情况下进行检测，同时我们有故障的检测，还要符合ISO26262的设计。
这是我的讲演。谢谢！
