《電子技術(shù)應(yīng)用》
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詳解 動力電池應(yīng)用哪些方面亟需改善

2016-10-12

  日前,,南京金龍新能源汽車研究院院長張行峰在“2016中國新能源汽車動力電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展高峰論壇暨車企與動力電池企業(yè)技術(shù)交流會”(以下簡稱“動力電池交流會”)上發(fā)表題為“動力電池商業(yè)化應(yīng)用”的精彩演講。演講的主要內(nèi)容如下:

  一,、新能源動力電池產(chǎn)業(yè)需求

  1.電動汽車是中國迎接新能源革命的一個戰(zhàn)略支撐點,智能電網(wǎng),、分布式能源,、分布式儲能和零排放交通,經(jīng)智能化網(wǎng)絡(luò)的連接和優(yōu)化,,將使整體能源效率,、能源安全和降低溫室氣體排放達到一個全新的水平。

  2.改變交通能源結(jié)構(gòu),,化解能源環(huán)境的矛盾,,國家能源安全的程度會得到很大的提高。

  3.帶動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級,,汽車技術(shù)的電動化與新能源革命交集,,與信息化、智能化構(gòu)成了最優(yōu)搭配為智能交通,、智慧城市創(chuàng)造了條件,。

  4.給眾多行業(yè)和企業(yè)提供了廣闊的想象空間和巨大的投資機會,,將拉動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和增長動力的轉(zhuǎn)型。

  二,、動力電池應(yīng)用主要瓶頸

  1.動力電池的成本,。動力電池的成本取決于后期新能源汽車市場化應(yīng)用的范圍。

  2.動力電池使用壽命,。動力電池使用壽命關(guān)系到新能源汽車后期的更換成本,。

  3.車輛的續(xù)駛里程。續(xù)駛里程的焦慮成為新能源汽車用戶關(guān)注的焦點,。

  4.動力電池的能量密度,。電池的能量密度關(guān)系到整車整備質(zhì)量。

  5.動力電池的安全,。動力電池的安全危害到駕乘人員的安全,。

  三、動力電池應(yīng)用現(xiàn)狀

  中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2016)顯示,,截至去年底,,我國新能源汽車產(chǎn)銷累計49.7萬輛,成為全球保有量最大的國家,。預(yù)計隨著新能源汽車的爆發(fā)式增長,,2020年我國新能源汽車市場規(guī)模將達到145萬輛。

  1.動力電池作為電動汽車的核心部件,,現(xiàn)電池技術(shù)和電池產(chǎn)業(yè)受到了越來越多重視,。

  2.從狹隘角度定義,新能源汽車推廣應(yīng)用成功與否在動力電池,。

  3.在實現(xiàn)國家新能源汽車戰(zhàn)略中,,動力電池需要持續(xù)積累的技術(shù)突破,體現(xiàn)越來越強的產(chǎn)品競爭力,。

  四,、動力電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實問題

  1.動力電池技術(shù)水平整體處于中低端,產(chǎn)業(yè)缺乏競爭力,。

  2.存在產(chǎn)品高端研發(fā)高投入,加工制造性能優(yōu)劣不齊,。

  3.產(chǎn)業(yè)鏈之間缺乏協(xié)同創(chuàng)新機制,,技術(shù)發(fā)展水平不平衡。

  4.行業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾突出,,高質(zhì)量電池及關(guān)鍵材料供不應(yīng)求,,低端供給出現(xiàn)產(chǎn)能過剩。

  5.新能源汽車運行出現(xiàn)安全事故,,電池系統(tǒng)安全性需要提升,。

  造成問題的原因:

  1..車企與電池企業(yè)沒有形成完整的戰(zhàn)略合作關(guān)系

  2..對于車輛的使用特性缺失技術(shù)數(shù)據(jù)支撐

  3.電池使用過程中沒有完整的技術(shù)方案及預(yù)警方案

  電池系統(tǒng)安全性設(shè)計和預(yù)警防護設(shè)計存在缺失,,動力電池應(yīng)用安全成為我國新能源汽車用動力電池發(fā)展面臨的重點課題。

  五,、動力電池制造行業(yè)現(xiàn)狀

  1.對新能源汽車用動力電池市場預(yù)判不足,,出現(xiàn)盲目投資投資現(xiàn)象。同質(zhì)化競爭激烈,,低端產(chǎn)品的產(chǎn)能將出現(xiàn)過剩,。

  2.技術(shù)、工藝水平較低,,產(chǎn)品競爭能力不足,。存在高端技術(shù)研發(fā),低附加值制造,;產(chǎn)業(yè)鏈缺乏協(xié)同創(chuàng)新,,技術(shù)發(fā)展不平衡,行業(yè)結(jié)構(gòu)矛盾突出,。

  3.自主創(chuàng)新能力顯現(xiàn)出乏力,,限制了行業(yè)整體能力提高。動力電池及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)仍以跟蹤國外為主,,技術(shù)儲備不足以支撐現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,。

  4.較多的動力電池廠家生產(chǎn)設(shè)備及工藝滯后,導(dǎo)致動力電池存在一致性和可靠性較差問題,。電池制造工藝設(shè)備自動化水平與國外相比存在的一定 差距,,同時,工藝流程以及質(zhì)量管控成為這些企業(yè)的短板,,規(guī)?;瘧?yīng)用存在風險。

  5.動力電池系統(tǒng)安全性需要提升,,動力電池安全防護設(shè)計缺失導(dǎo)致新能源汽車運行出現(xiàn)安全事故?,F(xiàn)有的電池系統(tǒng)安全性設(shè)計和管理系統(tǒng)技術(shù)水平參差不齊,動力電池將成為我國新能源汽車用動力電池發(fā)展面臨的重點課題,。

  六,、動力電池需要提高應(yīng)用安全

  1.進行動力電池及動力電池管理系統(tǒng)、動力電池pack測測試評價,。

  2.動力電池在成組應(yīng)用時,,需要充分考慮電池組中單體電池的一致特性。

  3.嚴格控制動力電池組中單體電池過充或過放風險,。

  4.規(guī)避電池組綜合性能下降和電池組被超限使用

  5.從設(shè)計角度增加電池組的安全和使用壽命的風險評估和控制

  七,、動力電池需要增加應(yīng)用測試評價

  1、電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的評價

  2,、電池系統(tǒng)熱管理的測試評價

  3,、電池模組的測試評價

  4,、電池生命特征的測試評價

  5、電池管理系統(tǒng)功能測試評價

  6,、電池組的絕緣防護測試評價

  八,、動力電池應(yīng)用需要滿足多重指標

  1、滿足整車的工況特性的功率需求

  2,、滿足多環(huán)境適應(yīng)性需求

  3,、滿足安全性的使用需求

  4、滿足整車可靠性要求

  5,、滿足結(jié)構(gòu)強度要求

  6,、滿足電氣連接的可靠性要求

  7、滿足電池組內(nèi)部熱管理要求

  8,、滿足電池組長壽命使用要求

  9,、滿足電池組快速充電要求

  10、滿足電池組維護方便的要求

  11,、滿足低成本要求

  12,、滿足梯次利用的要求

  13、滿足回收便捷性的要求等,。

  對于上述的需求更多的是滿足電池組安全性與可靠性,。在任何條件下,整車企業(yè)關(guān)注的首要目標是電池組的應(yīng)用安全,。

  九,、動力電池箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

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  十、BMS的要求

  1.確保電池組能夠安全使用,。能夠提供給數(shù)據(jù)信息(驅(qū)動系統(tǒng)和充電系統(tǒng)),。

  2.電池組瞬時能夠釋放最大功率,可持續(xù)釋放功率,。實時監(jiān)控電池組的充放電工作狀態(tài),。

  3.電池組的安全性進行自我評估。

  4.電池組的健康狀態(tài)預(yù)測和評估

  根據(jù)環(huán)境溫度,、電池單體溫度,、SOC、使用時間的長短,、工作負荷的大小,、電池的自放電差異、電池一致性差異來計算出電池組的可用能量,。

  十一、電池系統(tǒng)安全性設(shè)計

  作為整車企業(yè),,對于動力電池的應(yīng)用安全更加注重,,同時,,對于電池的方案更加苛刻。

  詳解:動力電池應(yīng)用哪些方面亟需改善,?

  十二,、整車企業(yè)如何看待動力電池發(fā)展

  決定電動汽車發(fā)展的首要因素,不是動力電池企業(yè)急速擴大的生產(chǎn)能力投入,,而是持續(xù)積累的技術(shù)突破,!不是動力電池企業(yè)促銷式的大規(guī)模的銷售,而是構(gòu)建越來越強的產(chǎn)品競爭力,!這也是應(yīng)對政府補貼政策退出后電動汽車在市場上與燃油車的抗衡能力,!

  隨著市場進一步規(guī)范,能存活的不一定是今天產(chǎn)能規(guī)模最大的企業(yè),,而是技術(shù)水平最高,、技術(shù)能力最強的動力電池企業(yè)。

  十三,、動力電池行業(yè)發(fā)展

  8月12日,,工信部發(fā)布《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規(guī)定(修訂征求意見稿)》,標志著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的準入門檻提高,。

  準入門檻的提高也意味著新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展最關(guān)鍵的是核心技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用,,主要集中在動力電池的創(chuàng)新突破以及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計。

  十四,、動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展

  統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,,中國已成為全球最大的新能源車生產(chǎn)和消費國。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,,今年1-7月份,,新能源汽車生產(chǎn)量達到了21.5萬輛,較2015年同期增長了119.8% ,。在細分領(lǐng)域,,新能源乘用車銷量明顯增速,新能源商用車凸顯大型化發(fā)展,,專用車應(yīng)用市場有待發(fā)掘,。

  8月21日,在電動汽車百人會夏季論壇上,,工信部裝備工業(yè)司司長李東表示,,我國新能源汽車發(fā)展雖然取得了明顯的進步,但是,,安全隱患正在逐步的顯現(xiàn),,整車性能品質(zhì)應(yīng)該說還沒完全達到消費者的需求。從三個環(huán)節(jié)重點著手:1,、要建立完善標準體系,。已經(jīng)組織制定了電動汽車遠程監(jiān)控標準,。電動客車安全條件即將發(fā)布實施,也即將出臺電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件,、動力電池的編碼,、規(guī)格尺寸等標準正在編制、修訂,,也要盡快出臺,。2、在生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié),,加大監(jiān)控監(jiān)管力度,,建立動力電池市場的抽樣檢驗制度。3,、在使用環(huán)節(jié),,建立運行監(jiān)管體系,加強新能源汽車安全檢驗的管理,,研究適用新能源汽車特點的檢驗項目和檢驗周期,。

  新能源汽車產(chǎn)業(yè),競爭力的核心是聚集優(yōu)秀人才,,擁有強大的研發(fā)能力,,掌握關(guān)鍵技術(shù)和建立良好的品牌效應(yīng)。對于動力電池產(chǎn)業(yè)來說,,生產(chǎn)能力的擴張是相對容易的,,而核心競爭力的形成則是十分艱難的。補貼政策的退坡將不可避免,,產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勝劣汰作用將被強化,。具有創(chuàng)新能力、掌握核心技術(shù),、具有品牌效應(yīng)的企業(yè)將成為行業(yè)寵兒,。

  十五、動力電池應(yīng)用展望

  從市場應(yīng)用規(guī)模來看,,當前動力電池產(chǎn)能還未能夠滿足新能源汽車應(yīng)用的需求,,電池品質(zhì)與安全特性受到更為嚴格的篩選,企業(yè)在電池應(yīng)用層面更加理性,。動力電池的安全不僅在電芯選擇,,同時,對于從事電池成組,、電池系統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)要求越來越高,。如何合理的進行成組方案的確定與后期電池維護和保養(yǎng)的便捷性成為工作的重點,電池安全與使用周期以及后期的梯次化利用,需要動力電池企業(yè)與整車生產(chǎn)企業(yè)共同探索和研究,,為市場后期的大規(guī)模的電池應(yīng)用構(gòu)建完整的方案,。


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