2017年3月1日由電池聯(lián)盟、中國電子節(jié)能技術協(xié)會電池專業(yè)委員會主辦，中國電器工業(yè)協(xié)會、中國高科技產(chǎn)業(yè)化研究會、中國電子節(jié)能技術協(xié)會、北京理工大學支持，佛山市金銀河智能裝備股份有限公司協(xié)辦的大型公益“綠色能源·智能制造”暨動力鋰電池技術進展與智能裝備升級應用論壇上，在下午的金銀河專場中杭州南都動力科技有限公司總經(jīng)理李小平先生與參會人員一起討論了《電極漿料的若干問題討論》，以下是根據(jù)速記整理的文字，未經(jīng)本人審核，僅供參考。
 
我認為協(xié)會這么多年為鋰電行業(yè)做了非常突出的貢獻，給大家提供了非常好的交流平臺，工作也做得非常出色。從用戶的角度來講，其實我沒有那么多用戶的報告，我只是就幾個問題來探討一下。為什么呢？我沒做特別深入的研究，第二我不知道我的看法和理解是否正確，第三今天肯定也有不完善的地方，所以我針對漿料來做。我做事喜歡把事情做分類，我們來看鋰電，我們要想一想鋰電都分成那些類型，我分成直觀類型和非直觀類型。我們可以想一想，非直觀類型是什么？其實就是混料。做了很多年的混料，我十幾年前就做，想去判斷，得出的結果總是似是而非，后來與其這樣不能換一個做法，我們必須尋求更好的原理來解決，他們哲學思想就是笛卡爾的思想，當你不能判斷問題真?zhèn)蔚臅r候，最可靠的方法就是人類天生的模式識別的功能，每個人都是這樣做的，但是我們主動把它應用在研發(fā)、技術、生產(chǎn)和實踐當中，它會發(fā)揮更好的作用�；炝系倪^程為什么我要強調(diào)呢？因為我自己理解，一個電池做得好壞70%在前面的電極，而電極的70%我認為是混料的問題。
    既然說到分料，包括我個人理解，一切原因取決于在什么地方呢？就是黏度。到底是不是黏度最關鍵的？我們就黏度來說一下關鍵參數(shù)是什么，我們的設備應當怎么做，我們的功能應當怎么選。
    對運動學分析以后，我們得到了應變速率張量。得到了應變數(shù)據(jù)張量以后，它跟速度的分量有關系，對不同坐標軸的數(shù)據(jù)梯度有關系。我們做了一個平板，假設只在X方向流動，在外方向有高度的時候，最終我們認為這是一個維度。這個時候我們把應變速率分量，把它整合一下，就得到一個公式，我們最常見的黏度怎么來的，就是切變應力和切變速度之比的系數(shù)就定義為黏度。把這個叫做應力，就是黏性系數(shù)乘上一個速率梯度。實際上整個過程就是按照這個過程來進行的。
    我們漿料要做到什么呢？第一要均勻化，要讓不同的粒子、組份迅速在整個體系里面達到一個均勻混合的過程。這個對我們的攪拌機來講不應該是一個大問題。還有一個就是顆粒要形成的良好性能，我們必須不能有團聚的現(xiàn)象。根據(jù)這個公示，要打開這個顆粒怎么辦呢？我們怎么施壓力呢？是在流體上來施加的，就要對顆粒施加減輕用力，這樣一個減輕用力就是這樣的一個公示，粒子就會錯開。一個是相向，一個是黏度、速度和梯度。在黏度、速度和梯度里邊我們怎么去選擇呢？顯然你要獲得很高的速度、梯度是可以的，但是難度會比較大。在這里邊我們增大任何一項，都會對材料有一個很好的分散效應。在整個流體系統(tǒng)里邊，假設流體是不可壓縮的，在方程里邊就有一個對流向，什么叫對流向？你任何傳遞的過程都跟流體的速度有關系，肯定速度越高，對流越快，但是這個速度對粒子的分散并沒有幫助，但是對能量比如你要冷卻，這個時候速度是非常有價值的。另外流體力學里邊，是一個一維管道，當速度比較大的時候，黏度比較小的時候，管道的流動會變成湍流的概念，湍流就是亂流，胡亂流開，一會兒往前走，一會兒往后走。這個是用雷諾數(shù)來表示，你黏性率越高的時候，意味著你的成流可能性越好。但是你想獲得很好的分散，你要盡量形成成流，形成良好的速度梯度，把這個粒子做成最好的成流分散。這是德國最著名的流體力學管家普朗特提出來的邊界層概念。當我們形成亂流的時候，對粒子空間迅速傳遞是非常好的，但是對小顆粒的打開是沒有好處的，因為粒子會隨動，這個粒子如果表面受力是0的話，對粒子的分散沒有任何幫助。這是大氣的航天飛機上發(fā)現(xiàn)的，大氣里面的湍流運動方式和亂流的運動方式，因為空氣的黏度非常小，所以非常容易形成這樣的概念。我們的漿料黏度比較高，但并不足以。很多人沒有辦法，為了解決早期分散的問題，甚至上了高速分散，甚至上了砂磨機等等這樣的概念。對于混合來講就是這樣，這是霧霾圖，如果速度非�？斓脑挘�一下就散了。今天從北京過來天氣非常好，因為這兩天刮風了，但是我們可以發(fā)現(xiàn)，不刮風的時候霧霾根本不散。這里我們要匹配好設備的選型、設備的研發(fā)、工藝過程當中如何去定義速度和黏度這樣的一些概念。當然了，在分析運動學的時候，粒子還有旋轉(zhuǎn)，我們叫斡量，粒子一旋轉(zhuǎn)，減輕用力肯定就降低，肯定就分散了。
    我們這么多年走過來的路，我98年開始做電池，那個時候也沒有什么攪拌機，99年我買混桶做混料。怎么辦呢？我們有打蛋機，把漿料放到里邊。后來發(fā)現(xiàn)不行，國產(chǎn)的簡陋的攪拌怎么也做不好這個電池，大家研究配方，有時候好，有時候不好。到了2004年我們上了幾十升的為高黏度手混料，到了90年代雙行星就成了主流了，包括大型化、高功率、干混、高黏度、高轉(zhuǎn)速。到了后來的德國錐體磨，砂磨機也用得比較廣泛。最近又出了Promlx，解決納米材料分散問題�，F(xiàn)在設備性能有了比較好的提高。
    還有更新的方法嗎？剛才金銀河進行了介紹，我們也接著介紹介紹吧。這是一個我們行業(yè)很有發(fā)言權的人物。當時我在分析攪拌系統(tǒng)究竟怎么做比較好，從成本、效率、能耗、人工、效果和原理做了比較細致的分析，然后才做了一個決定。決定以后就上自動生產(chǎn)線。最初我擔心的是什么？不是它不好。為什么我要做這么多工作呢？首先我要在現(xiàn)有的原理上，無論在數(shù)學上和物理上它必須是成熟的，是我們可以接納的，是我們承認的，是符合牛頓力學的，否則我才敢用。實際上第一次試驗一點都不好，結果你們看，大大小小的顆粒在這兒。但是我并不擔心這個，其實我最擔心的是這個機器的“時間”問題。什么是“時間”問題呢？這個機器料進去以后幾秒鐘就出來了，跟我們想像的不同。我們一個大的攪拌機，雙行星的也好，其他傳統(tǒng)的也好，要攪幾個小時，一直轉(zhuǎn)，這個是這么快的時間，這是讓我最擔心的。它的這些原理我都有辦法解決，都沒有問題，但是這個“時間”是它的固有屬性，所以我一直比較關心。于是在這個問題上做了很多的想法，去類比、去思考這樣的東西我敢不敢用，它究竟好在什么地方，這些問題會不會存在。為什么？原理性的東西不是一兩次試驗能夠解決的。如果說我沒把這個道理搞清楚，一兩次試驗好了，我怎么能多少次里邊出現(xiàn)一次不好的情況我該怎么辦。從這樣的角度考慮，所以就進一步做了工作，把所有相關的本構方程做了一遍分析。胡客定位、牛頓內(nèi)摩擦定律、歐姆定律、費克定律、傅里葉定律全是在特定的梯度下進行。如果這臺機器具有這樣的特點，那么它在整個系統(tǒng)里的原則上應該是沒問題的。微分方程僅僅做了一個平衡的表述，但是真正決定微分方程的具體方式全是本構方程。由于本構方程在形式上是一樣的，所以我們得出來的電場、溫度場等等在形式上是一模一樣的�？紤]到這里，我還是考慮“時間”的問題。我又在想，我們生活當中是怎么做的。我們都會包餃子，我們首先剁肉，我們是大塊肉來剁，這是一種隨機過程，跟整體攪拌非常相似。你需要的時間長，需要通過長時間的攪拌，讓每一個部分都能受到充分混合攪拌的概率是多少，這個可能性是多少。我們看一看連續(xù)的家用的攪肉機，大塊肉放進去就聯(lián)系出來，出來的肉是一條一條的，正好體現(xiàn)出來我們聚合物體系通過這樣系統(tǒng)的過程時候，一開始出來的黏度確實是這樣的。另外包包子，為什么要使勁揉？水一下子倒多了肯定就不行。按照這樣的原理，02到03年的時候我用手去混料，我就想試一試是不是這些理在起決定作用。確實做了幾個，效果真的挺好，但是這個手不能長期做，我們也舍不得我們的手。通過走到這兒，我判斷還是可以繼續(xù)往下走。再往下走是雙混合，可以這樣理解，每一份料通過連續(xù)的都通過這樣的一個片均勻的過程，我把每一小塊肉都剁好了再合起來。生活常識與工程有非常相近的地方。這個混料就差一個涂布。這個攪拌機可以攪到什么情況？黏度是多少我們已經(jīng)很難去計算，已經(jīng)是一個半固態(tài)。這個是我做兩三年做的電池，做好的極片包起來，這個電池不就出來了嗎？當然了，這個電池的產(chǎn)生其實還跟三水有點關系，三水有個荷花世界，我在荷花世界看了這樣一個叫黃連的荷花，我說電池可以做成這樣。做電池和做飯有區(qū)別嗎？你看，我就是一個廚師，拿料攪拌攪拌，切著切著，卷著卷著，包起來，就變成一個電池。它不是嗎？它真就是這樣。
    電池的冷卻系統(tǒng)，電池排著一堆，怎么進行冷卻呢？在飛機上每個人都有一個噴嘴，我說能不能給每個電池也加一個噴嘴呢？這個系統(tǒng)并不復雜，結果我們真的就做了這樣一個系統(tǒng)。我不鼓勵大家去做，大家就是聽一聽，把它作為研發(fā)也好，作為什么也好。這是它的測試結果，幾個電池放在一起一致性，包括溫度的一致性、電流的一致性和溫度的變化，這個也是從別的行業(yè)理解過來的，其實道理都是一樣的。
    我們再想，現(xiàn)在人工智能時髦，不是時髦，它就是有用。確實二三十年前我就在關注這個，那么未來的裝置，我們不說整個鋰電池的制造，我認為未來的裝置至少要有三個要點必須考慮，第一是智能VI，第二是非線性，能處理非線性的問題，第三是知識應用，這樣的話我們整個制造系統(tǒng)、設備開發(fā)才能走得更快，才能走得更好。以前我都是做完了什么去跟大家說一說，但是現(xiàn)在時代進步很快，行業(yè)的成長非�？�，年輕人的進展更快，像我這樣的已經(jīng)日落西山慢慢被淘汰了，現(xiàn)在變成我想做的東西了，已經(jīng)不是我能做完了。還想做點什么呢？還是針對流體動力學、從混料的角度出發(fā)。
    深度學習。到了2015年，一開始的文章一年只有幾千個，累積到2015年的時候，整個文章發(fā)表已經(jīng)累積出來將近25萬篇。另外，我們沒有好的辦法去檢測我們的過程，我們所有的試驗得出的結果全是是而非的，沒有一個真正能夠指導的。我就在想，我可以看嗎？我可以檢查這個極片嗎？這個工作很難，這個工作下一步一結合，就是我們的識別體系。為什么要這樣做呢？如果我們真的要做深入學習，我們輸入什么，我們中間的隱含節(jié)點做多少個，我們要輸出什么。比較成功的例子，就像多層的節(jié)點形成的深度學習，最后這里有貓臉的節(jié)點，最后真的輸出了一個貓臉，這是我們在未來必須要考慮的，其實它可以用到銷售、行業(yè)預測、金融風險預測、銀行業(yè)、房地產(chǎn)、制造管理等等，我認為都沒有問題。我們的數(shù)據(jù)就是海量的，就一個攪拌機的數(shù)據(jù)已經(jīng)用不完，但是你無法提取這樣一個數(shù)據(jù)。谷歌時代獲取知識不是困難的問題，但是能夠把這些數(shù)據(jù)真正理解，用來指導我們下一步的方向，這才是困難的。
    知識方面有三種學派，一種是所謂的邏輯學派，或者叫思維學派，另一種學派就是知識學派，知識越多，這個系統(tǒng)就越好。還有一種認為不需要知識，可以通過達爾文理論進化的方式自然形成。
    攪拌系統(tǒng)還有得做嗎？我一直在考慮一個問題，我也想做，看看是跟誰合作。當流體繞流的時候，會在后邊形成一個一個的漩渦，這也就是黏度所起的作用。從速度和黏度上來看，黏度更為有效。我們這個漿料是非流的牛頓流體。這里面有很多不同的流體，什么意思？隨著時間的改變，這個黏度或者應力有所變化。比如我將來想做非常高的固含量，我又想得到非常穩(wěn)定的涂布效果，我怎么做呢？我最好選擇這樣的流體，當我很高速度來做的時候，它的黏度很��；一旦涂過去以后，黏度立刻變得很大，它就穩(wěn)定了。其實汽車噴漆日常用的都是這個道理。你想流瓶，刷的時候很好流動，但是你一刷完，它馬上就貼上了。如果我們說用這樣的方法，通過設備、通過材料的改進，比如我們的分散機，我們是否可以制造這樣的流體，然后用合適的設備來改變我們的電極制造過程，這也是我想做的一部分工作。雷諾數(shù)再大一點的時候，充分發(fā)展成混沌狀態(tài)，我再加上其他的事項，我只要一個泵，這個系統(tǒng)就自然形成一個很好的分散體系。并不是說以前有的東西我們要守著一輩子，我們還是可以去創(chuàng)新的。我們將人工智能和這幾項合起來，這樣的做法我們才能夠在裝備和設備上在工藝上取得更大的突破。
    鋰電制造也是一個成熟行業(yè)，有錢公司也很大，大公司也很多，但是技術創(chuàng)新、技術競爭未來的點在什么地方，我自己也拿不準，我只是想告訴大家我想做的一些和準備的一部分，但是也有可能做不完，非常非常地困難。
    最后一個問題，2009年是第二次電動汽車熱的時候，我也是拿著這個東西到處跟汽車廠、電池廠聯(lián)系，怎么做電池，當時大家都說電動汽車不行，我說電池怎么做，管理系統(tǒng)怎么做，動力系統(tǒng)怎么做，車廠、電池都應該合并起來。其實我在說格局的問題，我們每個在座做電池的人，都必須要思考，因為你電池畢竟是一個部件，你在整個市場中的地位我們自己要對自己有充分的認識。去年挺有意思的，有一個叫動力電池的雜志，寫一篇文章，當時我就說格局的問題，我2009年就在討論格局的問題，應該怎么做，其實最早應該在汽車上，我找汽車廠，汽車廠說電動汽車不行，我就說你就等著這個市場拱手讓給比亞迪吧，我的預測是正確的，現(xiàn)在這些汽車廠哪個超過比亞迪？2013年證券部讓我到上海做報告，臨走的時候告訴我，重點講一講特斯拉，我還不知道特斯拉是什么，我趕緊去網(wǎng)上查才知道。特斯拉有什么和沒什么，沒什么不就是做電動汽車嗎？為什么讓特斯拉獲取了這么大的風投呢？我舉過很多例子，當時也提過南都，我說誰知道南都將來會做汽車呢？誰知道ATR將來也會做汽車呢？實際上南都我們也收購了一個汽車公司，華為也在動這一塊，做空調(diào)的大佬也在做這塊。我的意思不是說我們做電池沒成熟，我只是說成熟的制造業(yè)創(chuàng)新非常困難，但是你必須去創(chuàng)新，這樣我們的基業(yè)才能做得更好，才能做得更大。
    我就講完了，也沒有給大家做什么報告，謝謝大家，再次感謝協(xié)會！
 
(責任編輯：王杰)