【原创好文】通用8D改善方法应用技巧#六西格玛#
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我们知道在很多企业里8D的有效性非常之差，问题到底出在哪里呢？为什么通过八个步骤来解决问题，到最后不能产生真正的效果呢？虽然我们在用8D作为一个问题分析解决的工具，但是我们在分析和改善的方法上仍然没有跳出传统的一些解决问题的方式影响，表面上用的是8D报告，事实上我们还是在用固有的一个模式和方法来解决问题，并没有理解到8D的一个真正的要义，所以下面我们就从8D各个阶段的实施要点和在每一个环节中要特别注意的事项来向大家说明如何应用好8D，从而实现问题的彻底解决。
8D是透过团队合作解决问题，只有当团队的成员选择恰当和完整时，即来自的部门和具有的专业、知识、技术能够满足这个问题改善的需求时，8D活动才有意义，假如我们小组成员本身对于这个问题的发生欠缺相应的管理技术和知识的话，那么在8D后面的活动效果都会大打折扣，如在问题解决过程中对于信息的获取，对问题的改善提供意见等方面就会显得非常薄弱，如果需要的话可以考虑借助外来技术的支援，如专业的技术人士、客户和供应商提供的支持等，这样形成一个比较完整的8D小组。
在问题的描述上，首先要保证问题的描述是正确的，但很多时候并不能将实际发生的状态做一个清晰的表述，8D强调要用事实和数据来支撑问题的描述，尽量用5W2H的方式来描述问题，清楚、详细并且最好还有数据的支持，比如实际的样品、产品检验、实验测试的报告、一些缺陷的图片和依据，这样才能保证问题描述的一个正确性和完整性，以助于我们后面对问题的一个分析和改善，提供一个有力的支持。而问题描述的任何不清楚和不准确都会导致小组得到错误的原因和采取错误的纠正行动。
问题描述清楚之后，首要考虑的就是遏制的计划，就是不能让问题再蔓延，想办法在发现的时候就切断，防止问题继续发生、恶化和扩大影响，我们又称之为临时的行动，通常临时行动需要如隔离、停产或者其它紧急替代方案等，这些方法无疑只有一个目的就是临时性遏制问题的恶化，所以要求采取的临时行动它一定要能真正起到一个对问题恶化的控制，否则这个临时行动是欠缺有效性的。经常看到的100%检验，合格的产品才能出货这种做法并不是最有效性的临时行动，因为这样的措施，问题还是在持续发生，所以在临时行动的制定上，我们最好是考虑通过一些如替代性方案这种能遏制问题发生的措施。
当我们制定了临时计划之后，就要开始来分析到底是什么原因导致问题的发生。通常这一步是企业在做8D的时候最薄弱的一个环节，找不到根本原因，就无法采取有针对性的措施来消除掉根本原因，问题点也就解决不了，这个问题也就会重复发生。在8D原因分析过程中常常混淆了以下三种不同类型的原因，第一种叫可能的原因，它是在原因结果图上被确定的描述一种结果可能发生的任何原因，第二种叫最有可能的原因，它是以可得到的数据为基础，最能描述问题的原因，第三种叫根本原因，它是验证过的解释问题的原因，通过让问题再现来验证，根本原因一定是经过验证的原因，如果原因没有被验证，就不能说是这个问题点的一个根本原因，只能说明我们还是在推测。
这个阶段就是一个慢慢减小调查能够验证的根本原因的范围的过程，在确定了最可能原因后，验证它引起的问题，验证是用来确认已经确定了根本原因的所需的证据，验证常通过调整可能是根因的变量来让缺陷重现和消除来完成。另外，在进行原因分析时特别要注意有关原因的数据是否充分地提供了？这些数据和信息必须要准确和全面。
把原因确定了，下一步就要考虑改正的行动，即长久对策，这里要求这个改正的行动一定要能去除问题的根本原因，不会再因为这个原因产生问题的重复发生，而且在实施前需要一些数据的分析来验证这些改正行动的有效性，比如通过产品的检验、测量和实验，判断问题是否得到了解决？产品不良是不是有效的降低？必要时对制程能力数据进行必要的分析，制程能力是否发生了显著的变化？另外需要注意的一点是选择的改正行动不会产生其他不希望发生的副作用，即产生新的问题点的发生。这个阶段常出现的问题有，第一、把永久对策和D3阶段的临时行动搞混，把针对问题的临时措施当做针对根本原因的永久措施，第二、永久对策并不是根据根本原因制定，这可能是因为在D4阶段只是靠经验得出了原因，并在此基础上制定了永久措施，或者只是列出了一些管理角度的措施内容，第三、缺少足够的对策对应不同的原因，比如，分析出了四个根本原因，但只对其中两个制定了永久对策，第四、长久对策没有经过验证就实施。
在选择和验证长久对策有效后，就要开始执行和确认长久对策，执行长久对策是为了消除根本原因，没有好的执行，你的措施就毫无价值，这其实是一个执行力的问题，你前面策划的再好，用到了再好的方法，再好的工艺，如果不去行动的话，最终的效果还是等于零。通过行动计划来明确永久对策的执行人、方法、日期等。在执行长久对策后还需要通过长期效果来确认问题是否已被完全的消除？
在永久对策执行确认后，我们需要考虑有一个更深入的递进分析，通过修改需要的系统，包括管理、过程、程序等来防止问题再次发生的机会。这里预防再发的措施包括：PFMEA的重新审查/修改，控制计划的重新审查/修改，技术规范/图纸、作业流程、工艺控制标准和方法的修正等，另外我们还要充分考虑防错技术的应用。
当我们通过8D对问题实施了有效改善之后，团队应该得到肯定和鼓励，不管是用何种方式，重要的是认可8D小组存在的一个价值，让成员投入到新的一个循环里面去，鼓励他们，让他们有更足的干劲、积极性、主动性投入到下一个问题点的解决中。另外通过8D报告的总结，可以将经验教训用于相似产品或相似的过程的改善及下一代产品的参考。
本文为冠卓咨询原创文字作品，任何人或组织不得对本文进行篡改，转载或以盈利为目的行为，一经发现，将负法律责任。
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我们知道在很多企业里8D的有效性非常之差，问题到底出在哪里呢？为什么通过八个步骤来解决问题，到最后不能产生真正的效果呢？虽然我们在用8D作为一个问题分析解决的工具，但是我们在分析和改善的方法上仍然没有跳出传统的一些解决问题的方式影响，表面上用的是8D报告，事实上我们还是在用固有的一个模式和方法来解决问题，并没有理解到8D的一个真正的要义，所以下面我们就从8D各个阶段的实施要点和在每一个环节中要特别注意的事项来向大家说明如何应用好8D，从而实现问题的彻底解决。
8D是透过团队合作解决问题，只有当团队的成员选择恰当和完整时，即来自的部门和具有的专业、知识、技术能够满足这个问题改善的需求时，8D活动才有意义，假如我们小组成员本身对于这个问题的发生欠缺相应的管理技术和知识的话，那么在8D后面的活动效果都会大打折扣，如在问题解决过程中对于信息的获取，对问题的改善提供意见等方面就会显得非常薄弱，如果需要的话可以考虑借助外来技术的支援，如专业的技术人士、客户和供应商提供的支持等，这样形成一个比较完整的8D小组。
在问题的描述上，首先要保证问题的描述是正确的，但很多时候并不能将实际发生的状态做一个清晰的表述，8D强调要用事实和数据来支撑问题的描述，尽量用5W2H的方式来描述问题，清楚、详细并且最好还有数据的支持，比如实际的样品、产品检验、实验测试的报告、一些缺陷的图片和依据，这样才能保证问题描述的一个正确性和完整性，以助于我们后面对问题的一个分析和改善，提供一个有力的支持。而问题描述的任何不清楚和不准确都会导致小组得到错误的原因和采取错误的纠正行动。
问题描述清楚之后，首要考虑的就是遏制的计划，就是不能让问题再蔓延，想办法在发现的时候就切断，防止问题继续发生、恶化和扩大影响，我们又称之为临时的行动，通常临时行动需要如隔离、停产或者其它紧急替代方案等，这些方法无疑只有一个目的就是临时性遏制问题的恶化，所以要求采取的临时行动它一定要能真正起到一个对问题恶化的控制，否则这个临时行动是欠缺有效性的。经常看到的100%检验，合格的产品才能出货这种做法并不是最有效性的临时行动，因为这样的措施，问题还是在持续发生，所以在临时行动的制定上，我们最好是考虑通过一些如替代性方案这种能遏制问题发生的措施。
当我们制定了临时计划之后，就要开始来分析到底是什么原因导致问题的发生。通常这一步是企业在做8D的时候最薄弱的一个环节，找不到根本原因，就无法采取有针对性的措施来消除掉根本原因，问题点也就解决不了，这个问题也就会重复发生。在8D原因分析过程中常常混淆了以下三种不同类型的原因，第一种叫可能的原因，它是在原因结果图上被确定的描述一种结果可能发生的任何原因，第二种叫最有可能的原因，它是以可得到的数据为基础，最能描述问题的原因，第三种叫根本原因，它是验证过的解释问题的原因，通过让问题再现来验证，根本原因一定是经过验证的原因，如果原因没有被验证，就不能说是这个问题点的一个根本原因，只能说明我们还是在推测。
这个阶段就是一个慢慢减小调查能够验证的根本原因的范围的过程，在确定了最可能原因后，验证它引起的问题，验证是用来确认已经确定了根本原因的所需的证据，验证常通过调整可能是根因的变量来让缺陷重现和消除来完成。另外，在进行原因分析时特别要注意有关原因的数据是否充分地提供了？这些数据和信息必须要准确和全面。
把原因确定了，下一步就要考虑改正的行动，即长久对策，这里要求这个改正的行动一定要能去除问题的根本原因，不会再因为这个原因产生问题的重复发生，而且在实施前需要一些数据的分析来验证这些改正行动的有效性，比如通过产品的检验、测量和实验，判断问题是否得到了解决？产品不良是不是有效的降低？必要时对制程能力数据进行必要的分析，制程能力是否发生了显著的变化？另外需要注意的一点是选择的改正行动不会产生其他不希望发生的副作用，即产生新的问题点的发生。这个阶段常出现的问题有，第一、把永久对策和D3阶段的临时行动搞混，把针对问题的临时措施当做针对根本原因的永久措施，第二、永久对策并不是根据根本原因制定，这可能是因为在D4阶段只是靠经验得出了原因，并在此基础上制定了永久措施，或者只是列出了一些管理角度的措施内容，第三、缺少足够的对策对应不同的原因，比如，分析出了四个根本原因，但只对其中两个制定了永久对策，第四、长久对策没有经过验证就实施。
在选择和验证长久对策有效后，就要开始执行和确认长久对策，执行长久对策是为了消除根本原因，没有好的执行，你的措施就毫无价值，这其实是一个执行力的问题，你前面策划的再好，用到了再好的方法，再好的工艺，如果不去行动的话，最终的效果还是等于零。通过行动计划来明确永久对策的执行人、方法、日期等。在执行长久对策后还需要通过长期效果来确认问题是否已被完全的消除？
在永久对策执行确认后，我们需要考虑有一个更深入的递进分析，通过修改需要的系统，包括管理、过程、程序等来防止问题再次发生的机会。这里预防再发的措施包括：PFMEA的重新审查/修改，控制计划的重新审查/修改，技术规范/图纸、作业流程、工艺控制标准和方法的修正等，另外我们还要充分考虑防错技术的应用。
当我们通过8D对问题实施了有效改善之后，团队应该得到肯定和鼓励，不管是用何种方式，重要的是认可8D小组存在的一个价值，让成员投入到新的一个循环里面去，鼓励他们，让他们有更足的干劲、积极性、主动性投入到下一个问题点的解决中。另外通过8D报告的总结，可以将经验教训用于相似产品或相似的过程的改善及下一代产品的参考。
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#多喝水治不了感冒#
【你不知道的健康真相-多喝水治不了感冒！】
1.为什么多喝水治不了感冒？
每当发烧时，父母总会说多喝开水，躲在被子里捂出汗，感冒自然就会好。背后隐含的逻辑就是，光靠喝水就能治愈感冒。普通感冒主要是由鼻病毒、呼吸道合胞病毒感染所致。本身存在自限性，即通过免疫系统工作，经过一周的时间，就可以自行清除病毒，并不是喝水治好了感冒。
2.感冒时喝水，到底有什么作用？
感冒发烧的时候喝水可以补充水分，纠正电解质紊乱。因为发烧的时候，排汗量增加。汗液中主要的成分是水和盐分，大量出汗会导致脱水和电解质紊乱，所以少量多次饮用盐开水，能够补充丢失的水分和盐分。但是一次喝水不能喝太多，太多水分进入体内会加重心脏、肾脏负担。
3.普通人秋冬之季如何预防感冒？
开窗通风、坚持运动都是老生常谈的增强免疫力的方式。在医生眼中，其实普通感冒威胁不大，毕竟一周左右就能好。真正的威胁是流行性感冒，流感感染后会引起高烧、浑身酸痛等严重症状，还会诱发心肌炎、肺炎等严重并发症。接种流感疫苗是预防流感最有效的方式。
彩虹君说：少量、多次饮用盐开水，能够缓解发热时的脱水现象和电解质紊乱。
【你不知道的健康真相-多喝水治不了感冒！】
1.为什么多喝水治不了感冒？
每当发烧时，父母总会说多喝开水，躲在被子里捂出汗，感冒自然就会好。背后隐含的逻辑就是，光靠喝水就能治愈感冒。普通感冒主要是由鼻病毒、呼吸道合胞病毒感染所致。本身存在自限性，即通过免疫系统工作，经过一周的时间，就可以自行清除病毒，并不是喝水治好了感冒。
2.感冒时喝水，到底有什么作用？
感冒发烧的时候喝水可以补充水分，纠正电解质紊乱。因为发烧的时候，排汗量增加。汗液中主要的成分是水和盐分，大量出汗会导致脱水和电解质紊乱，所以少量多次饮用盐开水，能够补充丢失的水分和盐分。但是一次喝水不能喝太多，太多水分进入体内会加重心脏、肾脏负担。
3.普通人秋冬之季如何预防感冒？
开窗通风、坚持运动都是老生常谈的增强免疫力的方式。在医生眼中，其实普通感冒威胁不大，毕竟一周左右就能好。真正的威胁是流行性感冒，流感感染后会引起高烧、浑身酸痛等严重症状，还会诱发心肌炎、肺炎等严重并发症。接种流感疫苗是预防流感最有效的方式。
彩虹君说：少量、多次饮用盐开水，能够缓解发热时的脱水现象和电解质紊乱。
化学电源的演进：实现电存储的绝佳方式
应用场景的持续铺开，推动电池产业的快速发展。无论是如火如荼的新能源车行业，还是方 兴未艾的储能产业，能量存储设备是最关键的一环。以电化学氧化还原反应为理论基础的化 学电源能够避开卡诺循环的限制，拥有可高达 80%以上的能量转换效率，是最适配大储能产 业的工具产品。当下对于电池综合性能提升的诉求正不断加强，但也遭遇材料理化性能限制、 工艺与成本优化等难点。我们认为，从产品的本质入手，理解底层运行逻辑，将能够更迅速 地在变革当中做出反应，辨别产品是否具备核心竞争力。
走进化学电源：多样体系的全面渗透
化学电源经历百年积淀，在仍可继续挖掘的科学理论指导下形成完善的体系。这个体系包括 组成电池的各部分材料和配套的生产制造工艺。体系十分庞杂，但通过梳理，我们认为基础 的枝干（各部分的影响因素和诉求）是一致的。通过把握枝干，在完善的体系之中寻找技术 继续发散的方向，是了解产业的正确路径。我们认为，未来仍将是多元电池技术持续共存的 局面，但有主流与非主流之分，同时单个体系中也会有多样产品来满足下游不同需求。
探秘电池本源：性能往往不可兼得，需有所取舍
我们认为，化学电源体系下多元性能的最优难以达到，往往某种性能的提升需要牺牲另一种 性能，即电池“技能树”无法全部被点亮。因此，基于丰富的下游应用场景，决定不同电池 体系仍将在长时期内共存。但必须认识到，共存并非意味着平均的市场份额，静态上会有主 流与细分的差别，动态上会有数类体系对其他体系的需求挤压：
性能变化受多种因子共同作用，影响方向可能不同。包括正负极材料类型、配比，以及 设计与制造工艺等，都会影响电池的能量密度、倍率性能等，这就意味着若影响方向不 同，将使得性能无法兼得。如锂离子电池中，电极材料与电解液在固液相界面形成的 SEI 膜能够保证 Li+嵌入脱出的同时对电子绝缘，但作为钝化膜也将使 Li+的扩散受到限制， 同时 SEI 膜的更新将造成 Li+和电解质的持续损耗，进而使电池容量下降；
某些电池体系从本质上看无法较好满足某些性能需求。例如从最本征的载流子传导与输运行为出发，锂电体系的“快充性”并非最优，主要系基于脱嵌机理，Li+的扩散系数普遍 比水系二次电池中的异相氧化还原反应的速率常数低数个数量级。此外，有机电解液的 离子电导率通常比水系电解液低 2 个数量级。因此，基于丰富的下游应用场景，不同场 景的性能要求不同，决定不同电池体系将在长时期内共存；
大容量领域的技术之争决定格局走向。大容量的市场意味着更大的份额，因此若某类体 系较好适应大容量市场的需求，产品的导入将使体系份额明显提升。车用动力领域对能 量密度的严格要求，使得较高比能的电池体系能够脱颖而出，对其他体系形成替代。
我们通过由表及里的方式探究影响电池性能的本质，在接下来的篇幅里，重点讨论影响性能 的本质要素。性能是与直观需求联系的概念，也是直击下游需求的痛点所在。我们选取较受 关注的几个性能指标开展探讨，包括能量密度、高倍率性能、循环性能和安全性能等。
高倍率性能：影响输出功率以及充电速度，本质是扩散能力
倍率指电池在规定时间内放出或达到额定容量所需的电流大小。倍率性能则为不同倍率充放 电电流下表现出的容量大小、保持率和恢复能力。尤其在高倍率充放条件下，对电池的性能 影响增大，包括寿命、安全性等，因此产业更关注高倍率性能。在高倍率放电下，一般会有 更大的输出功率，但前期化学电源主要应用于便携式电子设备，对功率要求不高，研究开发 重点主要聚焦在提高设备工作时间、便携性能以及安全性能等。
当化学电源应用于车辆时，对于高倍率性能要求更加严格，主要系输出功率影响着汽车的最 高时速、加速性能及爬坡性能，此外车用动力场景要求较好的快充能力。一般来说，当以高 倍率放电时，电池极化作用增强，电压下降导致比能量降低，因此常常是功率与能量不可兼 得的情况。以铅酸、镍氢、锂离子电池的一般情况来讲，铅酸电池的能量功率特性较差，而 锂离子电池的变化范围宽，镍氢电池具备较好的倍率性能但比能量较低。值得注意的是，长 时间的高倍率充放对于封闭的电池体系并不友好，因此我们认为短期内“换电模式”是一种 痛点解决方式，而长期视角下还应关注开放式电池如燃料电池体系的开发。
高倍率下的充放性能，实质是大电流条件下的反应速度保持能力，与电解质的电导率，以及 离子在电极、电解质和相关界面处的迁移能力相关。落实到具体参数，主要是正负极材料的 结构、尺寸、比表面积、导电性、孔隙率和电解质的传导能力、稳定性等方面，可以通过材 料改性来改善倍率性能。
循环性能：衡量使用寿命的指标，全生命周期多因素影响
在一定的放电制度下，电池容量降至规定值之前，电池所经受的循环次数，称使用周期。影 响电池循环寿命的主要因素有：在充放电过程中，反应条件如温度、电流密度、放电深度的 变化，将导致：电极活性表面积减小，使工作电流密度上升，极化增大；电极上活性物质脱 落或转移；电极材料发生腐蚀；电池内部短路；隔膜损坏和活性物质晶型改变，活性降低。
从电池产品的生产流程来考虑，多个方面会影响电池循环性能：（1）电池本身的设计，如原 材料的选择、正负极活性物质的配比、电解液的选择及用量等，都会影响电池充放电过程的 表现；（2）与电池制造过程的工艺相关，例如锂离子电池制造工艺的好坏影响电池的内阻大 小；（3）电池的使用方法，例如大电流充放电条件、充放电截止电压超限等都会造成结构的 损伤；（4）电池的使用环境，尤其是环境温度，对电池的循环寿命影响较大。
安全性能：商用首要考量的“红线”，持续改善增强可靠性
当下商用的各类电池均具有较好的安全性能，但不同类型电池的安全性能依然有所差异。铅 酸电池主要的安全隐患来自其构成材料，主要系硫酸溶液电解液稳定性较低，若发生漏液或 爆炸事故，造成的危害较大。此外，与锂离子电池相比，铅酸电池的安全保障也较少。对于 镍氢电池，其采用的物质材料与配备的安全阀等保障系统也提升了该类型电池的安全性。不 同类型的锂离子电池因电池材料的差异等原因，安全性各异，铁锂体系结构稳定安全性较好。
材料性能与工艺质量改善是提升安全性能的关键。要求电池的安全性好，即电池材料应具有 较好的化学稳定性和热稳定性，同时在电池制造方面，要求材料的匹配性要好，装配性能佳， 还需配备系统的电池保护措施，从整体上保障电池的安全工作。影响电池安全性能的关键因 素包括内部因素与外部因素，内部因素指构成电池的各部分材料的性能，外部因素指电池使 用过程中因操作不当带来的过充过放等现象。可以通过调控影响机制改善体系的安全性能。
动力领域的体系演进：追求更高比能为主线，锂电体系脱颖而出
锂电池因高比能长循环等优势，在社会日常场景中持续渗透。全球碳中和目标下，新能源汽 车产业已率先发力，带动锂电体系迈入新增长。拉长周期看，我们认为，具有最优综合性能、 且能够不断升级的锂电池，未来仍将继续在动力领域扮演主导角色，并逐渐向固定式储能等 场景渗透。但需注意，锂电内部体系多种多样，以锂为核的技术迭代仍在进行，研发依然是 企业的重心。因此，持续关注动力电池的技术变化，更有利于找寻胜者，增加投资的确定性。
来源：DT新材料新材料智库
应用场景的持续铺开，推动电池产业的快速发展。无论是如火如荼的新能源车行业，还是方 兴未艾的储能产业，能量存储设备是最关键的一环。以电化学氧化还原反应为理论基础的化 学电源能够避开卡诺循环的限制，拥有可高达 80%以上的能量转换效率，是最适配大储能产 业的工具产品。当下对于电池综合性能提升的诉求正不断加强，但也遭遇材料理化性能限制、 工艺与成本优化等难点。我们认为，从产品的本质入手，理解底层运行逻辑，将能够更迅速 地在变革当中做出反应，辨别产品是否具备核心竞争力。
走进化学电源：多样体系的全面渗透
化学电源经历百年积淀，在仍可继续挖掘的科学理论指导下形成完善的体系。这个体系包括 组成电池的各部分材料和配套的生产制造工艺。体系十分庞杂，但通过梳理，我们认为基础 的枝干（各部分的影响因素和诉求）是一致的。通过把握枝干，在完善的体系之中寻找技术 继续发散的方向，是了解产业的正确路径。我们认为，未来仍将是多元电池技术持续共存的 局面，但有主流与非主流之分，同时单个体系中也会有多样产品来满足下游不同需求。
探秘电池本源：性能往往不可兼得，需有所取舍
我们认为，化学电源体系下多元性能的最优难以达到，往往某种性能的提升需要牺牲另一种 性能，即电池“技能树”无法全部被点亮。因此，基于丰富的下游应用场景，决定不同电池 体系仍将在长时期内共存。但必须认识到，共存并非意味着平均的市场份额，静态上会有主 流与细分的差别，动态上会有数类体系对其他体系的需求挤压：
性能变化受多种因子共同作用，影响方向可能不同。包括正负极材料类型、配比，以及 设计与制造工艺等，都会影响电池的能量密度、倍率性能等，这就意味着若影响方向不 同，将使得性能无法兼得。如锂离子电池中，电极材料与电解液在固液相界面形成的 SEI 膜能够保证 Li+嵌入脱出的同时对电子绝缘，但作为钝化膜也将使 Li+的扩散受到限制， 同时 SEI 膜的更新将造成 Li+和电解质的持续损耗，进而使电池容量下降；
某些电池体系从本质上看无法较好满足某些性能需求。例如从最本征的载流子传导与输运行为出发，锂电体系的“快充性”并非最优，主要系基于脱嵌机理，Li+的扩散系数普遍 比水系二次电池中的异相氧化还原反应的速率常数低数个数量级。此外，有机电解液的 离子电导率通常比水系电解液低 2 个数量级。因此，基于丰富的下游应用场景，不同场 景的性能要求不同，决定不同电池体系将在长时期内共存；
大容量领域的技术之争决定格局走向。大容量的市场意味着更大的份额，因此若某类体 系较好适应大容量市场的需求，产品的导入将使体系份额明显提升。车用动力领域对能 量密度的严格要求，使得较高比能的电池体系能够脱颖而出，对其他体系形成替代。
我们通过由表及里的方式探究影响电池性能的本质，在接下来的篇幅里，重点讨论影响性能 的本质要素。性能是与直观需求联系的概念，也是直击下游需求的痛点所在。我们选取较受 关注的几个性能指标开展探讨，包括能量密度、高倍率性能、循环性能和安全性能等。
高倍率性能：影响输出功率以及充电速度，本质是扩散能力
倍率指电池在规定时间内放出或达到额定容量所需的电流大小。倍率性能则为不同倍率充放 电电流下表现出的容量大小、保持率和恢复能力。尤其在高倍率充放条件下，对电池的性能 影响增大，包括寿命、安全性等，因此产业更关注高倍率性能。在高倍率放电下，一般会有 更大的输出功率，但前期化学电源主要应用于便携式电子设备，对功率要求不高，研究开发 重点主要聚焦在提高设备工作时间、便携性能以及安全性能等。
当化学电源应用于车辆时，对于高倍率性能要求更加严格，主要系输出功率影响着汽车的最 高时速、加速性能及爬坡性能，此外车用动力场景要求较好的快充能力。一般来说，当以高 倍率放电时，电池极化作用增强，电压下降导致比能量降低，因此常常是功率与能量不可兼 得的情况。以铅酸、镍氢、锂离子电池的一般情况来讲，铅酸电池的能量功率特性较差，而 锂离子电池的变化范围宽，镍氢电池具备较好的倍率性能但比能量较低。值得注意的是，长 时间的高倍率充放对于封闭的电池体系并不友好，因此我们认为短期内“换电模式”是一种 痛点解决方式，而长期视角下还应关注开放式电池如燃料电池体系的开发。
高倍率下的充放性能，实质是大电流条件下的反应速度保持能力，与电解质的电导率，以及 离子在电极、电解质和相关界面处的迁移能力相关。落实到具体参数，主要是正负极材料的 结构、尺寸、比表面积、导电性、孔隙率和电解质的传导能力、稳定性等方面，可以通过材 料改性来改善倍率性能。
循环性能：衡量使用寿命的指标，全生命周期多因素影响
在一定的放电制度下，电池容量降至规定值之前，电池所经受的循环次数，称使用周期。影 响电池循环寿命的主要因素有：在充放电过程中，反应条件如温度、电流密度、放电深度的 变化，将导致：电极活性表面积减小，使工作电流密度上升，极化增大；电极上活性物质脱 落或转移；电极材料发生腐蚀；电池内部短路；隔膜损坏和活性物质晶型改变，活性降低。
从电池产品的生产流程来考虑，多个方面会影响电池循环性能：（1）电池本身的设计，如原 材料的选择、正负极活性物质的配比、电解液的选择及用量等，都会影响电池充放电过程的 表现；（2）与电池制造过程的工艺相关，例如锂离子电池制造工艺的好坏影响电池的内阻大 小；（3）电池的使用方法，例如大电流充放电条件、充放电截止电压超限等都会造成结构的 损伤；（4）电池的使用环境，尤其是环境温度，对电池的循环寿命影响较大。
安全性能：商用首要考量的“红线”，持续改善增强可靠性
当下商用的各类电池均具有较好的安全性能，但不同类型电池的安全性能依然有所差异。铅 酸电池主要的安全隐患来自其构成材料，主要系硫酸溶液电解液稳定性较低，若发生漏液或 爆炸事故，造成的危害较大。此外，与锂离子电池相比，铅酸电池的安全保障也较少。对于 镍氢电池，其采用的物质材料与配备的安全阀等保障系统也提升了该类型电池的安全性。不 同类型的锂离子电池因电池材料的差异等原因，安全性各异，铁锂体系结构稳定安全性较好。
材料性能与工艺质量改善是提升安全性能的关键。要求电池的安全性好，即电池材料应具有 较好的化学稳定性和热稳定性，同时在电池制造方面，要求材料的匹配性要好，装配性能佳， 还需配备系统的电池保护措施，从整体上保障电池的安全工作。影响电池安全性能的关键因 素包括内部因素与外部因素，内部因素指构成电池的各部分材料的性能，外部因素指电池使 用过程中因操作不当带来的过充过放等现象。可以通过调控影响机制改善体系的安全性能。
动力领域的体系演进：追求更高比能为主线，锂电体系脱颖而出
锂电池因高比能长循环等优势，在社会日常场景中持续渗透。全球碳中和目标下，新能源汽 车产业已率先发力，带动锂电体系迈入新增长。拉长周期看，我们认为，具有最优综合性能、 且能够不断升级的锂电池，未来仍将继续在动力领域扮演主导角色，并逐渐向固定式储能等 场景渗透。但需注意，锂电内部体系多种多样，以锂为核的技术迭代仍在进行，研发依然是 企业的重心。因此，持续关注动力电池的技术变化，更有利于找寻胜者，增加投资的确定性。
来源：DT新材料新材料智库
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