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消息來源|搜狐汽車綜合
[搜狐汽車·E電園]1月11日-1月13日，以「汽車革命與交通、能源、城市協同發展」為主題的中國電動汽車百人會論壇（2019）在北京釣魚台國賓館舉行。本次論壇以 「汽車革命與交通、能源、城市協同發展」為主題，圍繞汽車零排放和電動化變革、能源轉化及傳統能源公司轉型、未來交通和出行變革圖景、下一代汽車關鍵技術發展、汽車智能化和網聯化趨勢、核心供應鏈培育、汽車生產組織方式變革、國際創新對接、產業政策調整等熱點問題進行研討。
在1月13日下午進行的《主題峰會8：動力電池技術峰會》上，英國帝國理工學院教授Gergory James Offer
以下是演講實錄：
Gregory James Offer：大家好！謝謝剛剛歐陽院士對我的介紹與主辦方的邀請，也謝謝我們剛剛發布的新期刊能夠邀請我成為編委的一員。我今天非常榮幸能夠參會，因為今天我也學到了很多當下中國電動汽車產業所取得的最 新髮展和在全球的領先地位。我感到非常的興奮，我也認為中國現在正扮演一個先行者的角色。其實也是我們世界電動產業所需要的。
我來自帝國理工學院，英國倫敦。我們可以看到學院其實是覆蓋了很多技術方面的研究，這一頁就給大家簡單介紹一下我們涉及到的領域。我們希望能夠在科技和工程之間架起一座應用的橋梁，能夠真正去幫助產業解決一些問題。所以我們發明了工具，我們也會鑽研更多的知識，希望工程師能夠用到我們這些技術，能夠去解決更多的問題。
同時，在英國，我們的政府在過去幾年里面也在電池研發方面進行了大量的投資。在過去兩年以及未來兩年當中，我們大概是已經在一些基礎研究方面撥了2500萬英鎊的投資。他們能夠被用於這個產業，同時也用於很多的項目，很多關於電池的研究。這些都是由政府和弗蘭地研究所資助和支持的。
而我現在主要研究的這個領域和項目其實就是關於多尺寸、多尺度電池的建模。希望能夠通過我們的項目，能夠把電池系統的一些問題更好的優化解決，能夠有更好的產品，並且在真正模擬的環境當中，能夠去更好、充分地利用我們的資金，降低成本，能夠更好的解決問題。當然，關於在電池降解方面以及固態電池和電池循環利用方面，我們都做了很多深入的研究，這幾大不同的領域也在過去三年里面吸引了超過一千萬美元的投資。而在我的主要項目中，主要是有五個維度：一個是低溫運行，一個是快充，當然，還有電池研究，電池設計以及在建模方面用於更好的電池管理和控制。我們也建立了不同的電池降解的機制進行研究。這方面研究上的挑戰是不少的，但是我們希望克服這些問題。
而我和我在英國的同事也在過去幾年里面進步了很多，我們取得了很多進展。我們和涉及到八個學術領域多部門共同研究。同時我們和產業的合作也非常的密切，所以這一頁也都是給大家展示了我們現在在產業各個領域的合作夥伴。就像我剛才說的，我們是希望產業的合作能夠幫助我們將純技術轉化到應用方面，讓工程師能夠幫助我們更好的去解決這些問題。這里有兩家中國企業的LOGO，我們和BRAM和上海一些企業合作的非常好。
同時，我們也在和應用相關的問題上做了很多的研究，都是和我們實際應用場景緊密相關的。我們也是做了很多的試驗，建了很多的模，來研究我們自己電池的設計。我們也通過我們的技術，更好的去做電池包的設計和檢測，優化我們的系統。同時，我們做的很多工作也都是和BIM也就是電池管理系統有關，希望能夠在BIM當中嵌入我們的模型來進行檢驗。這就是我們這個團隊的一個簡單介紹。
這里我要給大家介紹三個案例，這三個案例也是代表了我們所做的三種不同的研究。像剛剛發布的新期刊，我們也會在未來提交這三個領域有關的一些論文。第一個就是關於熱管理方面，過去五年我們一直在做這個領域的研究，就是如何能夠在電池的熱管理上，做一個更好的控制，包括電池包溫度的控制，我們也是做整個電池包的試驗，來看一下在不同的環境當中會遇到什麼樣的問題，所以幾年之前，我們就已經開始做這個研究，並且發表了一些文章。
右邊大家可以看到（PPT），我們研究出來的成果就是通過這個電池表面上的tab，更好的進行冷卻。如果電池出現了散熱方面的問題，可能就會加快它的降解，所以它的壽命就會更短。有了這個，我們就知道它的問題究竟在哪里了，所以我們就通過我們的模型去進行驗證，更好的去了解它背後的原因是什麼。我們用了很多的時間，花在了建模上，通過這個建模，是可以給我們提供一些數據，並且我們有了新的發現。也就是更加了解了它的熱管理的極限和障礙在哪里，所以可以看到它的熱管理和電池之間的互動可能不是那麼順暢，出現了一定的問題，所以可能問題就出現在這個tab上面，我們就希望能夠通過這個tab來去進行冷卻。這就讓我們明白熱管理的瓶頸在哪里，我們沒有更好的利用tab進行散熱，而利用表面給它一個很大的限制。有時候可能通過tab沒有辦法進行直接的冷卻，所以需要用tab結合表面的冷卻，能夠更好的去進行溫度的一個控制。
這是一個例子，這也是油管上的一段視頻，大概四分鐘的視頻，能夠清晰為大家解釋一下它是如何進行運作的，右邊就有油管視頻的鏈接。自從我們發布這個視頻以後，已經有超過1800萬次的流量，現在在國內可能我們無法直接觀看油管的視頻，所以大家可以之後去看一下。或者大家可以給我發郵件，我會給大家直接髮送這個視頻的附件。
另外，我們也做了單體電池的建模，我們在電池單體內部做了很多研究，並且我們發現這種熱耦合其實是非常關鍵的。比內部進行所有的反應過程可能都要重要，所以我們在進行熱耦合的時候做一個好的熱管理和控制。這個對於電池整個的熱度控制來說是非常重要的，也能夠提高電池的運行性能。我們這里可以看到，如果熱耦合能夠做好的話，其實我們能夠精確到20C的這種放電和充電的過程。當然我們也有一些相關的理論，包括20-40項的參數，非常複雜，並且價格也非常高昂。很多時候還是不可行的，所以我們想要設計出的這種模型其實就是能夠更好的進行一個實證的參數化，我們也花了大概兩周的時間去做這個研究。但是仍然還是存在著一些電池本身屬性的問題，所以我們想要結合這一點，做一個原位的診斷。而我們所研發出的這種技術就叫做健康狀態的一個預測，它其實是一個比較簡單的通過晶片來進行診斷的技術。可以獲得有關溫度等等的一些信息，也就是電池內部溫度的一個控制。當然它有一定的優缺點，優點就包括即使電池並聯的時候，你也可以做到，並且可以去獲得一些相關的數據。但是它的缺陷就在於，你是需要去進行溫度管理，但是溫度的數據有時候不好獲得，所以這是它的一個限制。如果進行其他操作的話，可能成本會更高。但是這個技術其實是非常敏感，也非常強大的，這里我們做的就是通過這樣一個診斷，能夠給我們很多的信息，讓我們去進行相關的比較。尤其是關於在降解的時候電池的一個健康狀態，它的信息是什麼，同時我們可以診斷出這個電池到底出現了什麼問題。當然，並聯的這個電池，我們也可以在電池充電的時候來進行這個診斷。同時，我們也可以和其他的診斷技術來進行比較，也就是文獻當中已經提到的，做的相關的一些分析，我們可以用1C或者2C的充電來進行比較。當然你要獲得足夠的熱量來進行相關溫度的監控，它可以很理想的為我們所應用的。
當然我們還有關於下一代的電池，也就是鋰硫電池，我們在過去研究了很多，研究鋰硫電池，我們研究的固態電池還有其他形式的電池，我給大家看一下我們的一些研究成果。但是這個研究成果還不是特別成熟，這些技術，其實巴斯德在鋰硫電池方面是比較先進的，他們也是做的最好的。同時我們也在具體一些電機方面做了一些相應的實驗，我們發現跟鋰離子電池相比，鋰硫電池是比較特殊的。在放電的時候，電壓會增加，所以在正常的情況下，我們這樣一種充電就不可能了。而且在這個過程中，充電和放電過程中會發生變化，接下來一個PPT給大家展示這個變化。
大家可以看到這樣一個阻力的變化，它會造成這個沉淀的產品堆積，會關閉電芯。而且它本身也會變得越來越小，包含損失項或者航空器的機構相結合也至關重要。這個過程中，它的傳導性不那麼強了，所以這個機制就顯得特別重要。這樣一個沉淀就變得固態，這個過程中它會減少，這意味著什麼呢？我們會發現這樣一個放電的過程就變得不那麼明顯。這樣我們才能更好的去恢復周期，由模型預測，並通過實驗的驗證。從一個周期到另一個周期，我們可以看到這是我們預測的一個模型，這表明在之前的理解，這個鋰電池的生命周期它並不代表終結。電芯可以回收，這樣沉淀的過程，可以逆轉的。通過這樣一個模型的研發，我們三次的放電了解到這樣一個電池的周期。
我們之前提到了它的沉積性，它可以讓我們獲得一個很強烈的反饋。我們發現放電會更快，熱阻也會降低，這時候我們就獲得了雙倍的積極反饋。通過這種方式，鋰硫電池會變得至關重要。
這是我最後一張PPT了，我們結合了我們診斷相關的技術，還有我們升級的一個模型，我們使用熱耦合相關的技術，所以我們可以通過這些來預測充電技術的走向。這樣我們可以獲得更高的容量，我們可以去降低放電所產生的能量流失。同時，這可以讓我們更好的優化充電，可以更好的做到回收，對能量的回收。
我也想感謝大家能夠聆聽我的演講，大家可以跟我交流，也可以給我發郵件，去進行深層次的一個交流和問答。很期待你們跟我溝通。謝謝！