中國儲能網(wǎng)訊：2017年4月24-26日，第七屆中國國際儲能大會在蘇州香格里拉大酒店圓滿召開，來自中、美、英、德、澳、日、韓等國家的1400余位嘉賓到場參會。大會共邀請140余位行業(yè)專家與企業(yè)代表，圍繞產(chǎn)業(yè)熱點話題，發(fā)表了一系列精彩演講，中國儲能網(wǎng)將向讀者傳遞本次大會最具價值的聲音。
大會期間，金龍聯(lián)合汽車工業(yè)（蘇州）有限公司高原博士，在“電動汽車與動力電池專場”，以《新能源電動汽車對電池性能、安全的要求》為題發(fā)表演講，現(xiàn)將演講主要內(nèi)容發(fā)布，以饗讀者。
金龍聯(lián)合汽車工業(yè)（蘇州）有限公司高原博士
高原：今天我要給大家做報告的題目是《新能源電動汽車對電池性能和安全的要求》，由于邱總時間排不開所以今天我來代為宣講。這個PPT更多的是從整車設(shè)計和應(yīng)用角度來理解和考慮動力電池。這個報告主要從四個方面進行展開，首先我們講一下新能源客車發(fā)展的必要性，還有鋰電池作為新能源汽車重要組成部分，現(xiàn)在開發(fā)和設(shè)計是怎樣的狀況。無論從污染物的排放還是從石油戰(zhàn)略安全，還是從新能源產(chǎn)業(yè)政策或者說國家對新能源發(fā)展目標(biāo)上來看，我們整車企業(yè)都必須大力推進新能源汽車發(fā)展，這也是這個時代賦予我們的歷史責(zé)任。鋰電池作為新能源汽車的重要組成部分開發(fā)和設(shè)計是屬于什么樣的狀況呢？對于電池和電芯的開發(fā)設(shè)計主要受到材料這塊的影響，也就是說不同的公司掌握不同的材料應(yīng)用技術(shù)，有些公司磷酸鐵鋰、有些公司是鈦酸鋰，產(chǎn)線和工藝對它也會產(chǎn)生影響，影響主要就是電芯大小、形狀，比如說方形還是圓柱形或者說是軟包硬包。這塊對電池線路限制或者說是輸入主要來源于電池企業(yè)本身，在電池開發(fā)和設(shè)計的時候輸入有些企業(yè)把國家的補貼政策也會考慮進去，這個主要體現(xiàn)在電芯安時的設(shè)計上。但是這個動力電池作為新能源汽車的一個重要零部件，其實在整車上是對它的性能有明確要求和限制，這也就是說明電芯在這塊開發(fā)和設(shè)計上應(yīng)該來說主要設(shè)計輸入的來頭來自于整車。
第二部分講一下電動客車對電池的性能要求，主要從動力性、續(xù)駛里程、可靠性、壽命和成本這五部分展開。在車輛設(shè)計時候的動力性我們會從最高車速、加速性和爬坡度進行考慮。我們對電池的充放電倍率有要求，如果說這塊沒做好會導(dǎo)致動力性不足。我們對SOP估算準(zhǔn)確性會有一個需求，如果說這塊有偏差的話會導(dǎo)致電池性能沒有辦法發(fā)揮或者說造成欠壓和過壓的現(xiàn)象。我們主要考慮整車設(shè)備輕量話還有單位載質(zhì)量能量消耗量。電池這塊的要求主要就是對電池的能量密度和充放電的效率，尤其在低溫的時候充放電效率問題比較明顯，我們會對這塊有要求，這塊如果說沒多少會導(dǎo)致電池占整車質(zhì)量的比重和成本比重偏大，BMS這塊對SOC的準(zhǔn)確性有要求，SOC估算的準(zhǔn)確性直接影響到續(xù)駛里程?？煽啃赃@塊我們主要考慮故障的時間和里程還有故障頻次和故障危害程度，我們對電池產(chǎn)品的一致性有要求，同時生產(chǎn)工藝這塊要求它盡量是自動化的產(chǎn)線。設(shè)置的時候電芯均衡需要考慮，如果沒做好的話電池的容量會降低，還有熱管理這塊高溫情況下電池使用的時候要能耐熱沖擊，還有低的環(huán)境溫度下冷啟動，這塊相應(yīng)處理起來如果說有問題的會導(dǎo)致低溫沒有辦法啟動。壽命這塊對電池的要求希望做到8年免維護，因為電池加電機這么一個技術(shù)是來替代傳統(tǒng)發(fā)動機，我們不光希望車輛在運營的過程當(dāng)中能夠節(jié)能減排，同時希望在壽命上有一個比較好的表現(xiàn)，所以這就需要我們考慮電池產(chǎn)品的質(zhì)量，還有在當(dāng)前技術(shù)和材料達不到的條件下，在電池容量上要考慮衰減設(shè)計。這塊如果說做的有問題會對整車帶來需要頻繁充電還有增高客戶的運營成本。在成本這塊主要從購置、運營和維護成本來考慮，為了達到這三塊要求我們對電芯材料選擇、生產(chǎn)規(guī)模以及制造工藝也會有需求，如果說這塊沒控制好主要就會對純電動車在補貼退坡后的價格優(yōu)勢就體現(xiàn)不出來。還有使用過程當(dāng)中維護成本也會過高。
上面講了一下電動客車對于電池性能要求，下面講一下電動客車對電池的安全要求，主要從環(huán)境安全、機械安全和電安全這三個方面來進行講解。機械安全這塊考慮振動、擠壓、撞破、跌落、側(cè)翻當(dāng)發(fā)生這些問題的時候我們希望電池不能夠著火和爆炸，同時要求電池能夠正常使用。如果說發(fā)生事故的時候?qū)﹄姵刈畹偷囊缶褪悄軌虮ＷC整車回家。對環(huán)境安全這塊要求主要就是三高、鹽霧、浸泡和外部著火，同樣對電池的要求是沒有斷裂、沒有破損、沒有泄露，不能發(fā)生著火和爆炸，電池要正常使用。當(dāng)然要求比較苛刻的是外部著火，發(fā)生這種情況的時候?qū)﹄姵氐囊笫遣荒苤鸷捅?。電安全這塊我們主要考慮過充過放、短路和高溫的保護，發(fā)現(xiàn)這些問題的時候?qū)﹄姵匾笸瑯邮遣荒苡袛嗔?、破損和電解液泄露，不能發(fā)生著火和爆炸。出現(xiàn)這些問題的時候BMS要進行科學(xué)合理對這些故障的管控，同時在故障消失之后要求它能夠恢復(fù)正常使用。
第四部分就是一個總結(jié)。綜上所述為了更好推進從整車的角度去考慮電池和電芯的設(shè)計，對我們主機廠和電機廠都要做一些努力。對我們主機廠來說要在開發(fā)和設(shè)計階段把動力性、續(xù)駛里程、可靠性、成本和安全性量化成對電池性能要求。對于電池廠商來說需要根據(jù)不同客戶的需求來進行分類，然后針對于同一類型的需求來設(shè)計通用型的電芯、BMS功能和Pack以及散熱方式滿足客戶的需求，謝謝大家。
（本文根據(jù)現(xiàn)場錄音整理，未經(jīng)本人審核）
