リチウム電池寿命延長技術の新リーダー王武生氏を訪問

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わが国では電気自動車の販売が急増しており、リチウムイオン電池市場が黄金期に入っているとの予測報告があります。 2017 年までに、動力付きリチウムイオン電池産業の規模は 400% に拡大します。 このような飛躍的な進歩の規模の大きさのもとでは、バッテリーの品質は避けられない技術的な難しさとなっている。

電気自動車のボトルネックとなっているのはバッテリーであり、バッテリー電力の問題だけが解決され、他の疑問も解決できる。 業界関係者は、現在推進されている8年間の品質保証は実際には達成できないと指摘した。 生産工程において、自動車用動力リチウムイオン電池は生産工程の違いにより異なります。

時間が経つにつれて、バッテリーパック内のモノマーの差は徐々に拡大し、最終的にはバッテリーの性能に影響を与え、バッテリー性能の急速な低下につながります。そのため、電気自動車の使用を改善するには、バッテリーの寿命が重要です。 使用。 華東理工大学機械動力工学学院教授であり、国家自動車標準委員会車両識別委員会委員でもある王無錫教授は、バッテリーの耐用年数について綿密な研究を行ってきました。

ボトルネックの問題を解決するために、私たちは王武生教授を特別に招き、専門的な回答をしてもらいました。 記者：こんにちは、王教授。強力な技術チームを結成し、バッテリー寿命について長期にわたる徹底的な研究を開始したきっかけと理由は何ですか？ 王無勝：バッテリーの寿命は、新エネルギー自動車産業の成否を決定します。消費者が新エネルギー車を購入するのは、一方では環境保護のためであり、他方では燃料費を節約するためです。 しかし、動力用リチウムイオン電池の平均耐用年数は現在わずか3年であり、3年後には交換しなければならないという問題に直面しています。

消費者は新エネルギー車を購入することで年間約3万元以上の石油を節約できるが、バッテリーの交換に年間2万元以上を支払う必要がある。 当社の消費調査によると、消費者の約99.9%が受け入れられないことがわかりました。

つまり、動力用リチウムイオン電池の寿命を延ばすことができなければ、新エネルギー自動車産業全体が崩壊してしまうことになる。 記者：あなたの発明はバッテリーの寿命を10年以上延ばすことができますが、ガソリンカートと同等ですか？ 王無勝：私の発明技術によれば、生産は10年以上可能です。 記者：あなたの発明は、Yinlong、Huawei、BYDなどの発明とは異なります。

Yinlong のチタン酸塩、Huawei のグラフェン、BYD のリン酸鉄リチウムなど。 BYDのリン酸鉄リチウム材料を例に挙げます。同社の公式発表データによると、同社のバッテリーは繰り返し充電5000回に達し、1回につき200キロメートル走行し、累計100万キロメートル走行できます。このデータはガソリン車の寿命をはるかに超えており、実際、家庭用車の平均総走行距離は約15万キロメートルです。 記者：それではなぜ電気自動車の平均寿命はたったの3年程度なのでしょうか？ 王万生：これが問題の鍵です！今日私が話さなければならない重要な問題でもあります。

記者：どのような新しい電極材料が役に立つのでしょうか？銀と同じチタン酸塩ですか、それとも他の新しい電極材料ですか？それとも新しい電解質配合を発明したのですか。 王武生：新しい電極材料も、新しい電解質配合もありません。 記者：いいえ、どうやって寿命を10年以上延ばすのですか？ 王婉燕：実はこれは伝説になるはずです！もっと分かりやすく説明します。もしも場所が変われば、唯物論者と建築学者が家が崩壊する原因を調べます。次回家を建てるときにはもっと頑丈にしたいです。

しかし、彼らが得た結論は異なっています。唯物論者は将来、より堅牢な材料を開発するでしょう。これは Yinlong、BYD、Huawei です。しかし、これは非常に困難です。なぜなら、新材料の開発プロセスは非常に長く、投入される投資は非常に大きいからです。鍵となるのは、次の地震のテストに耐えられるかどうか、特に新材料の寿命、価格などです。 倒壊した住宅、または比較的損傷の大きい住宅は、破壊された住宅の構造に比べて、建設の突破口から、次の設計でこの構造を使用すると、同じ材料であっても住宅はより頑丈になります。 10年以上前、多くの友人が私に新しい電極材料を研究するよう望みましたが、私は断りました。なぜなら、私にはそれほどの基礎がなく、そのような強力な実験条件はなく、そのような専門的な能力もなかったからです。

記者：それで、なぜ今研究に取り組んだのですか、そして、これほど大きな成果を上げたのですか？ 王武林：私はこう言いました。「これは伝説だ！」 電池のリサイクルの過程で、ある電池は特に回収しやすいということを発見しました。つまり、電極材料と集電体は特に分離しやすく、特に有名ブランドの電池はそうなのです。 しかし、一部のバッテリー、特にコテージバッテリーは分離が特に難しく、7年間も使用されていないコテージバッテリーもあり、最終的には分離されます。 ある日、地震のことを考えていたら、突然ひらめきました。地震で倒れにくいほど、安全で、耐用年数が長くなります。同様に、分解しにくいバッテリーほど、耐用年数が長くなります。

バッテリー寿命を延ばす秘訣を見つけたと思います！ 記者：あなたが見つけた秘訣は何ですか？ 王武林：デタコン！デパウダーとは何ですか？ 携帯電話のバッテリーを取ります：宝物の前に、私たちは通常、2つのバッテリーを使用して使用します。 バッテリーの真ん中を発見したら、「ドラムバッグ」は使えなくなりました。 なぜ「ドラム」なのでしょうか？それは、電極材料が集合液から分離されるため、いわゆる分散化であり、バッテリーの中間蓄積によって徐々に引き起こされ、バッテリーの中間機械的強度が最も高くなるためです。

記者：脱着粉末が実際にバッテリーの寿命を解決するのと同じでしょうか？ 王無勝：はい。 100 人規模の生産ラインよりも脱水状態がよいため、ほとんどの作業員が生産ラインを離れ、作業場に人がいても作業していないため、当然、生産量は減少します。 記者：動力用リチウムイオン電池の容量が初期容量の80％以下になると、電池の寿命が尽きるとよく言われます。

それで、王武林さん、動力用リチウムイオン電池の寿命はどれくらいですか？このような結論が出ましたか？ 王武林：実は、私たちの研究によると、動力用リチウムイオン電池の寿命は少なくとも10年だという結論が出ました。 なぜそう言うかというと、アメリカ自動車技術者協会の調査によると、ミシガン州で発見され、現在も使用されている純電気自動車の中にあるからです。 さらに、10 年以上使用している携帯電話やコンピューターであれば、今でも使用できるのではないかという仮説を立てることもできます。

10年経ってもまだ利用可能ですが、労働時間の短縮により実際の価値はありません。5日間使用できる携帯電話でも、4時間しか使用できませんが、4時間では1分でも、リチウムイオン電池の電気化学反応はまだ進行中であるという事実を教えてください。電気自動車も同じです。 充電使用時は、使用距離が本来の300キロメートルから40キロメートルとなり、使用できなくなります。 しかし、40キロはまだ機能していますが、旅行は短いです！誰が機能していますか？元の電極材料、または元の電解質、またはそれ以外の電極材料が40キロ以内に機能しておらず、残りの電極材料が機能していないために短縮された理由ですか。

なぜ働かなかったのですか？彼らは元の仕事を辞めたからです-デタコン！ 記者：脱脂を解決すれば、それらの電極材料はバッテリーの寿命を延ばすことができると考えていませんか？ 王万燕：そうです！現在のリチウムイオン電池は使用中に充電と放電を続けるため、熱膨張と冷収縮が発生し、車が絶えず動いている間に、電極材料が現在の液体と分離することになります。 電気化学反応の有効表面積が増加し、内部抵抗が増加するため、バッテリーに蓄えられた電池容量が減少し、有効寿命が短くなります。 記者：分散化の問題を解決すれば、現在の電極材料も10年の耐用年数に達することができるということですか？技術欠陥の問題を解決しなければ、たとえ華徳ヘルがあっても、銀龍のチタン酸塩は延長されません。

人生？ 王婉燕：わかります！これは人々の寿命よりも良いです。現在は70歳くらいしかありませんが、世界で最も長い寿命は143歳です。 しかし、なぜ平均的な人は生きられないのでしょうか? これには 2 つの理由があります。1 つ目は、遺伝子、いわゆる遺伝、これは内因的要因です。もう 1 つは、ライフスタイル、生活環境、その他の外因的要因です。 Yinlong Company、Huawei、BYD、これらの企業は遺伝子の改良を変えていますが、良い遺伝子だけでは十分ではなく、良い外部環境も備えています。

亀が千年生きられるとしても、あなたが三年生きたとしたら、亀を殺してしまい、亀はその命を生きられないでしょう。 バッテリーの寿命は10年以上に達しますが、まともな粉末のため作業効率が低下し、耐用年数が短くなります。 逆に言えば、遺伝子を変えなければ、良い生活環境をカメに与えることはできません！ 電池自体が減衰してしまうからです！ 記者：王教授とあなたのチームはモチベーションを高め、リチウムイオン電池の寿命の研究がかなり進歩したと理解しています。

パワーリチウムイオン電池の寿命を延ばすためのコア技術と、そのコアな利点について紹介していただけますか。 王武林：私の研究の方向性は、新しい電極材料を探し求めることでも、新しい電解質の配合を研究することでもありません。 私たちが何かをする限り、脱粉によって停止した部分プレート上の電気化学反応は継続します。私たちのコア技術は、電極材料の表面改質処理によって電極材料とコレクターを効果的に防止することです。 取り外しにより、時間の延長により電極表面の電気化学反応の有効面積が小さくならないようにし、それによって電池の蓄電容量を確保し、電池寿命を延ばします。

当社のコア技術の優位性は、既存のリチウムイオン電池の寿命を現在のガソリン車の寿命よりも長く延ばし、現在の生産設備や生産プロセスを改善する必要がなく、さらに重要なことに、生産コストが新規の1000分の1しかないことです。 記者：最善の方法は何だと思いますか？ 王武生：もちろん、良い遺伝子が健康な環境に生息する2つの組み合わせ-高品質の電極材料と分散化を防ぐ技術の組み合わせです！ 記者：ご紹介いただいた内容から、パワーリチウムイオン電池の寿命延長技術が、市場のリチウムイオン電池の寿命という現在の問題に画期的な一歩を踏み出したことがわかりました。それでは、新エネルギー自動車業界に加えて、当社のダイナミックリチウムイオン電池の寿命延長技術はどの業界に応用できるのでしょうか？ 王武生：当社の顧客対象には、新エネルギー車のオーナー、携帯電話生産会社、ノートパソコン生産会社などがあり、パワーリチウムイオン電池の寿命延長技術が応用できる分野は非常に広範囲であると言えます。 記者：動力リチウムイオン電池の寿命延長技術の市場規模拡大に期待していますか？ 王無勝：私は我がチームと動力リチウムイオン電池の寿命に全幅の信頼を置いています。 市場規模は100億元以上に達し、夢ではない!! ▲写真は王無勝の材料構造がプレート表面の材料構造を観察しているところです。

私の国の新エネルギー産業は急速に発展しています。 現在、環境に優しい電気自動車の使用は徐々に一般大衆に受け入れられていますが、電気自動車のコアコンポーネントである「動力用リチウムイオン電池」は役に立たないため、動力用リチウムイオン電池の寿命も大多数の電気自動車所有者にとって最も懸念される問題の1つになっています。 私は、王武衡教授が一日も早くこの技術を実際に実用化できることを期待しており、また、王武衡教授のようなより多くの研究人材がこの強力なリチウムイオン電池に注目し、我が国の新エネルギー自動車産業の飛躍的健全な発展をさらに促進できることを願っています。

人と人をつなぐ: 華東大学機械動力工学部王武林教授、2005 年「自動車製造・修理」上級エンジニア、国家自動車標準委員会委員、上海秋峰エネルギー技術有限公司ゼネラルマネージャー。 上海市第4回創意発明賞、松江区第二優秀人材、上海市トップ予備人材、上海市松江区で最も愛される「我松江」受賞者。

王武林は長期にわたる創作過程において豊かな科学技術革新を達成し、数百件の発明を達成し、国家知識産権局から発行された40件以上の発明特許と4件の米国特許を取得しました。 その中で発明された「WFY-1自動車衝突シミュレーション台車」は、従来の線形変数の使用法を変え、非線形曲線の合成を重ね合わせ、金属管の直接使用の原理を利用して波形の再現を実現し、真の自律開発を実現し、この技術分野におけるドイツ、米国の独占を打ち破り、我が国の自動車認証センター、国家自動車監督検査センター（上海）に採用され、上海市ハイテク成果転換プロジェクトに挙げられ、上海市第4回創意発明特許第3賞を受賞した。 「限定プリテンションシートベルト」の発明は、米国の特許技術の独占を打ち破り、国内のギャップを埋め、最小限の安全ベルトを使用して乗員の安全性を高め、我が国の奇瑞汽車、江淮汽車などに採用されました。

上海特許二次開発プロジェクトとして登録されています。 国家自動車標準化技術委員会の委員として、「自動車シートベルト標準」、「自動車エアバッグ標準」などいくつかの国家標準の策定に参加し、「自動車前部前部」の国家標準を主宰し、上海で初めて自主的な国家標準の起草と策定を担当しました。 武漢高原の小さな病院の医療用酸素不足に対応するため、この小さな病院では医療用酸素が不足しており、「家庭用実用小型電解酸素発生器」を開発し、第10回国家発明銀行賞を受賞し、この発明により製造された製品は第10回国家発明新技術製品金賞を受賞しました。

「安全復帰型緊急ロック試験台」の試験装置は輸入に頼ってきた。 輸入ごとに19,000マクドナルドがかかります。 比較試験の結果、この製品は海外の類似製品の性能に完全に達し、操作もより簡単で、国内のギャップを埋め、価格はわずか20万人民元で、わが国の自動車製品認証、人民解放軍総合装備部定遠試験場、602ヘリコプター研究所で採用されました。

発明における広範な成果に加えて、革新的な哲学と独自の洞察を備えた国内レベルのジャーナルでの論文 6 件を含む 10 件以上の論文があります。 各業界、各分野の企業や人物の風格を披露し、さらに技術革新を生み出し、科学的精神と革新文化を育成し、わが社の自主革新能力と核心競争力を高め、わが国の技術革新事業がより高いレベルに発展し続けるよう促進するため、わが国の科学技術新リーダーコラムでは「わが国の科学技術新リーダー」シリーズ活動を主催することを決定しました。その目的は、科学技術のベンチマークを見つけ、モデル価値をリードすること、革新能力を向上させること、科学技術新リーダーのコミュニケーション製品に焦点を当てること、起業家精神の共有を提供すること、科学技術レポートを発表してわが国の世界ブランドを構築することです。 .