高性能锂电池和高智能均衡控制系统在粤研产成功
近日，记者从清华大学丙所获悉，经由中国技术市场协会和北京创意在线信息技术研究院组织的行业权威专家论证，一款拥有多项世界性发明专利权的高性能锂电池在广东环宇绿奥科技有限公司研产成功，并将于11月16日—21日在深圳市会展中心举办的中国国际高新技术交易会高调亮相。该项目是经揭阳市发改局批准立项建设的广东省重点建设项目。
即将面世的高性能锂电池，以凝胶固态的电解技术取代了液态电解技术，以内置中空弹簧夹层的空芯多电循环技术取代了实芯高阻循环技术，实现了新一代锂电池技术的创新超越。据北方汽车质量监督检验鉴定试验所5月28日的检测报告显示，环宇绿奥送检的A1—35AH高性能锂电池，其32项技术指标均大幅度超过国家标准，并全部刷新了目前国内乃至世界大容量高功率能量型锂电池的最高技术水平。
目前世界上生产的锂电子动力电池普遍采用液态电解质，而液态电解质电池的关键技术是如何彻底清除电池内部的水份湿气。目前锂电池生产工艺均采用电子烘炉进行高温烘烤，一般烘烤时间需50——70小时，然而电池冷却后仍然有微量的水份湿气残留在电池内部，严重影响电池安全性能和使用寿命。这种缺陷成为目前锂电产业尚未解决的技术瓶颈之一。高性能锂电池独创性地使用一种凝胶固态的电解质。新的生产工艺是采用干燥空气对电池内部的水份湿气进行反复的真空抽注，仅需10分钟即可彻底完成对电池内部的除水除湿的技术工艺。这种技术不但节省大量能源和生产成本，而且大大提高了生产效率。
液态电解质锂电池的安全问题是制约新能源汽车发展的另一技术瓶颈。汽车在异常路况行驶过程中，一旦发生碰撞事故，则不可避免的会引起电解液燃烧。若电池组受到挤压会引发电池短路从而导致电池电子化学反应，存在易燃、易爆等安全隐患。采用六氟丙烯共融偏氟乙烯制造的凝胶固态电解质的新型锂电池，具有极高的阻燃性能和热稳定性，基本杜绝了电解质因撞车流溢引发燃烧爆炸的可能性。
低温性能是检验锂离子动力电池综合性能的重要技术指标。我国权威检测机构——北方汽车质量监督检验鉴定试验所的权威检测报告显示，在低温状态-20℃放电性能在该电池充满电后在-20℃±2℃下贮存20h，然后在同一温度下以113(A)电流放电，直到放电终止电压1.5V，放电容量347.05AH，达到额定容量的99.2%，远远超过国家标准额定容量70%的要求。该检测数据充分显示了新型锂电池低温性能的强大优势。
在我国北方寒冷地区，电池的低温性能是制约电动车发展的重要因素。液态电解质的锂电池因冰冻会导致性能严重下降甚至电池包的壳体破裂，新型锂电池经过工况模拟权威测试，结果证明在恶劣严寒环境中能够正常使用，如此卓越的低温性能是锂电行业一项史无前例具有里程碑意义的技术突破。
对锂电产业而言，与安全性能和低温性能同样受到高度关注的问题，是锂电池的循环寿命和能量密度。经国务院批准，国家发改委商务部在2012年1月30日联合发布施行的《外商投资产业指导目录》就明确了鼓励投资新能源汽车能量型动力电池的技术指标。能量密度≧110wh/kg,循环寿命≧2000次。环宇绿奥送北方汽车质量监督检验鉴定试验所进行强制性检测的A1—350AH高性能锂电池进行500次循环寿命测试。蓄电池充满电后，在20℃±2℃下，以1.5 I 3(A)电流放电直至放电容量达到额定容量的80%，再以1.5 I3(A)电流充电至3.65V。然后以3.65V恒压充电，至电流降为0.1 I3。静置1h蓄电池按上述步骤连续重复242次检查容量。如果蓄电池容量小于额定容量的80%，终止试验。经检测结果显示，该电池500次循环后容量341.14AH。额定容量达到97.5%。说明环宇绿奥创造的高性能锂电池的循环寿命远远超越国家标准，而且成倍的超过《外商投资产业指导目录》的技术要求。从上述列举的低温性能和循环寿命两项指标以及32项技术指标全部刷新了国内乃至世界大容量高功率能量型锂电池最高技术水平。磷酸铁锂电池成组模块比能量达到117wh/kg，取得了权威性的革命性突破。
广东省战略性新兴产业专项资金评审领导小组组长温宗孔教授在参观环宇绿奥工厂锂电池生产流水线后如此评价：“真是不看不知道，看了吓一跳，这么好的性能，如此惊人的低温性能，一定将拥有电池市场大天下的半壁江山。”还指着身边的副组长王璟琳教授说：“您是东北人，快往东北，帮企业开拓市场，特别强调要重点在北京做好宣传，让北京的领导知道广东有好东西，北京的雾霾天气太严重了，当前要解决北京如此恶劣的环境污染问题，只有全面发展纯电池汽车产业才可以。而当务之急，就是寻找性能卓越的锂电池动力电池。”
万春荣教授是国内久负盛名的新型能源与材料化学专家，曾长期担任清华大学新型能源与材料化学研究室主任、清华大学核能与新能源技术研究院教授和博士生导师。面对记者采访，作为目前广东环宇绿奥科技有限公司的技术总监，万教授喜形于色、满怀激情的说：“环宇绿奥的凝胶电解质等六大发明技术，是高性能锂电池的核心技术，像看连续剧一样，一环紧扣一环的创新技术，是锂电池技术颠覆性、革命性的科技创新。”陪在万教授身边的公司董事长林廷勇接着说，“万教授一生把科研工作看得比他生命还重要，现在身患重病，还在操心产品。去年底，广东省发改委高新处的曹处长到我们公司开一个专题会，还在北京医院化疗的万教授，当天带着手上的化疗插管，就飞到揭阳参加专题会，第三天又回到北京去化疗了。当时曹处长和在场的专家得知情况并看了他手上的插管都惊呆了！他对万教授将毕生精力献给我国的锂电表示高度钦佩。同时也对我们作为民营企业在没有任何经济效益却能够默默坚持多年锂电池技术的做法表示赞赏。”
记者在环宇绿奥的科研大楼还见到了该公司的总工程师麦理士教授。麦理士先生是一位热爱祖国的美籍华人科学家。原任美国阿贡国家实验室首席科学家。是锂电池正极材料磷酸铁锂的发明人之一。2009年曾陪同美国总统奥巴马访问中国，作为总统的科学顾问，他提议中美两国共同设立国家实验室。所以，当时的“中美联合公报”倡导两国各投入0.75亿美元成立国家实验室。此后他多次回到祖国，拜访历任清华大学新型能源与材料化学研究室主任万春荣教授。并与万春荣教授共同决定退休后投入到环宇绿奥的磷酸铁锂中空夹层凝胶动力电池的工程实验室，担任总工程师，万春荣教授任技术总监，全身心投入到新型锂电池的研发工作中。
环宇绿奥董事长林廷勇先生是一位著名的爱国慈善家，现任广东省天主教爱国会副主席。在广东环宇大厦他的办公室，记者进行了专门采访。
记者：董事长，近来有评价说我国的纯电动汽车技术比美国落后三十年，混合动力汽车比日本落后二十年。您怎样如何看待这种说法？又如何评价新产品的技术水平？
林廷勇：在经济信息高度全球化的今天，这些说法是不客观不全面的。在当今，谁能多关注商业发现，谁就能多掌握一些技术，而把商业发现转化成商业发明并进行国产化，往往青出于蓝而胜于蓝。中国有太多的大专院校和科研机构，我相信没有中国人做不成的事情。我认为我们应该注重科技创新，像我们的六大发明创新技术基本上填补了国内和世界空白。技术是在相互借鉴和学习中得到提高的，有的外国技术来中国推销，我们委托国内科研机构实现国产化，不但成本降低，技术还更加先进。像人才的引进，我们的科研团队有美国人和日本人，这说明有些美国技术和日本技术我们也都掌握，而目前外国人却很难掌握我们的技术。
我说一个例子给您听：我们近来开发了一个BMS，我们定了一个中国名称“高智能均衡控制管理系统”，我们发现美国人提供给我们的集成芯片功能不全，他们给我们的集成芯片只有采集、检测和鉴别的功能，没达到我们所需要技术功能30%的要求。另外，我们发现德国人提供的中央控制系统，其技术功能也远远达不到我们的要求。因此，我们自己的科研团队就集中力量开发了自己均衡控制系统和软件。把美国人的技术和德国人的技术融合进来，我们只用了12个月时间，就成功开发出一个集中央控制系统、动力管理系统、驱动控制系统三位一体功能齐全的“高智能均衡控制管理系统”。可以说，中国已经具备自主开发管理系统的能力，70%的关键技术掌握在中国人手里。
记者：董事长：今年深圳高交会准备什么产品参展，管理系统参展吗？
林廷勇：我们准备了有四个规格的电池参展。其中有三个规格的正极材料是选用磷酸铁锂生产的。分别是用于小轿车100安时、中巴车200安时、大巴车300安时。这三个规格的比能量达到117/kg，已经国家标准检测。另外一种400安时是新元材料生产的，比能量达到230/kg。我们正在做自检，预计春节可以送国家标准检测。
我们生产的能量型磷酸铁锂电池比能量达到117/kg，前年送与国家信息产业通信电源产品质量监督检验中心检测。25项技术指标全部合格，是可以用于储能领域成熟技术。如果用于电动汽车使用基本可以实现电动汽车的轻量化。我们和国内某大型汽车企业合作研制了一部11米的纯电动大巴车，电池性能非常好，电池能够做到汽车在30度的波度上行使完全不发热，无论在高温或低温状态下运行，电池性能保持充分的稳定性。
我们在揭阳空港快线用了26个月进行试运行，我们只用了100个300安时电池，储电120度电。续行里程200公里。后来改成150个300安时电池，储电180度，续行里程280公里。因为当时的管理系统功能不全，只有采集检测监控功能，管理系统只会发现问题，不会解决问题。一致性、安全性、稳定性起的作用不大。市场上也买不到好的管理系统。因此，电池的优质性能还得不到最好的发挥。
好马还需配好鞍，好的电池就如同千里马，而性能卓越的管理系统就如同马鞍一样。我们通过对整车示范运行过程中电池性能变化的跟踪，对动力系统、驱动系统摸索出了一系列的经验，因此决定自己开发“高智能均衡控制管理系统”。该系统能对电池实行一对一双向有效控制管理 。美国特斯拉公司生产一部大巴车需要配日本松下公司20000个2.8安时18650型小圆柱电池，小圆柱电池生产过程自动化程度高是它们的优点，但是易损易衰减是它们致命弱点，20000个小功率电池的(BMS)也只有104个采集口，只有采集检测，监控的功能。而我们的管理系统如果也同样是104个采集口，却能实现一对一双向管理208个电池。208个电池储电量250度就能达到续行里程380公里。如果他们要像我们一样实行一对一双向管理，集成芯片就是我们的10倍，一个管理系统成本就要高达30万元以上。由此可见，我国政府鼓励发展能量型动力电池推动纯电动汽车产业化的决策是英明正确的。
对林廷勇董事长的采访，使我们充分感受到一个中国民营企业家的创新意识、执着精神和国际视野。
李克强总理在7月12日主持召开的国务院常务会议上明确提出：要推动节能环保和再生产品消费。政府公务车、公交车要率先推广使用新能源汽车，到2015年，使高效节能环保产品市场占有率提高到50%以上。在大力发展节能环保产业，拉动国内有效需求，推动经济转型升级的新形势下，面对国内巨大的消费市场，伴随着广东新型锂电池的研产成功，我国的新能源汽车产业必将迎来重大发展机遇！
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