中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：9月23日~24日,“2016中國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展高峰論壇暨車企與動(dòng)力電池企業(yè)技術(shù)交流會(huì)”在張家港盛大召開(kāi)。樂(lè)視汽車高級(jí)總監(jiān)、博士王英做重要演講,王英博士的演講主題為“新趨勢(shì)下對(duì)動(dòng)力電池的技術(shù)需求以及發(fā)展趨勢(shì)”。
以下是由電動(dòng)汽車資源網(wǎng)整理的王英博士演講的主要內(nèi)容:
非常感謝主辦方今天的邀請(qǐng),各位領(lǐng)導(dǎo),各位同仁,我今天是分三個(gè)部分跟大家分享一下我個(gè)人對(duì)新形勢(shì)下電動(dòng)汽車的一些挑戰(zhàn)的看法和想法。
新形勢(shì)下對(duì)車用動(dòng)力電池的要求
中國(guó)對(duì)新能源汽車的需求比其他國(guó)家更為迫切,汽車保有量持續(xù)上升,能源安全制約行業(yè)發(fā)展;環(huán)境污染問(wèn)題日益突出,環(huán)保治理刻不容緩;中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng),新能源成為汽車強(qiáng)國(guó)的突破口。強(qiáng)力鼓勵(lì)措施密集出臺(tái),在政策支持下,2014年新能源汽車銷量出現(xiàn)爆發(fā)性上升,并將持續(xù)進(jìn)入快速發(fā)展階段。
油耗限值要求日益嚴(yán)格,2015年達(dá)到6.9L/百公里和2020年達(dá)到5L/百公里的國(guó)家目標(biāo),要求明確并且將堅(jiān)定實(shí)施。目前,《加強(qiáng)乘用車企業(yè)平均燃料消耗量管理的通知》和第四階段油耗標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布,“新能源汽車積分管理政策”制定完成。
銷量預(yù)測(cè)—國(guó)內(nèi)新能源乘用車市場(chǎng):依據(jù)國(guó)家能源規(guī)劃以及燃油消耗標(biāo)準(zhǔn)的提高,未來(lái)一個(gè)階段新能源汽車發(fā)展將明顯加快,將推動(dòng)整體市場(chǎng)格局、零部件產(chǎn)業(yè)的演變;“十三五”期間,隨著基礎(chǔ)設(shè)施的全面鋪開(kāi),電池成本和性能突破,新能源汽車銷量可能出現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)。
新能源汽車準(zhǔn)入修訂:1. 認(rèn)定插電混動(dòng),純電,燃料電池為新能源汽車,刪除混合動(dòng)力汽車、其他新能源(如高效儲(chǔ)能器、二甲醚)汽車等類別產(chǎn)品;2. 申請(qǐng)主體、生產(chǎn)主體資格更嚴(yán)格;3. 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力要包括VCU, 能源管理,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),集成匹配等;4.試制及測(cè)試能力要求更加嚴(yán)格;5. 強(qiáng)調(diào)新能源車的安全監(jiān)控;6. 針對(duì)新能源汽車啟用新國(guó)標(biāo)。
在新能源汽車的界定上,新《修訂稿》明確指出:新能源汽車是指采用新型動(dòng)力系統(tǒng),完全或主要依靠新型能源驅(qū)動(dòng)的汽車,主要包括插電式混合動(dòng)力(含增程式) 汽車、純電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車等。刪除了老條款中混合動(dòng)力汽車、其他新能源(如高效儲(chǔ)能器、二甲醚)汽車等類別產(chǎn)品。
申請(qǐng)主體、生產(chǎn)主體資格更嚴(yán)格:在申請(qǐng)主體方面新《修訂稿》的要求也更為嚴(yán)格,對(duì)于新能源汽車的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、測(cè)試甚至是電池的后續(xù)回收都有綜合的考量。不僅是硬件上,軟件上也提出了更為明確的要求。生產(chǎn)主體必須是已取得《公告》的汽車生產(chǎn)企業(yè),或者是已經(jīng)按照國(guó)家有關(guān)投資管理規(guī)定完成投資項(xiàng)目手續(xù)的新建汽車生產(chǎn)企業(yè)?？绠a(chǎn)品類別生產(chǎn)新能源汽車的現(xiàn)有汽車生產(chǎn)企業(yè),也應(yīng)當(dāng)按照國(guó)家有關(guān)投資管理規(guī)定完成投資項(xiàng)目手續(xù)。 作為已經(jīng)獲得公告的新能源汽車企業(yè)及產(chǎn)品也要符合最新的準(zhǔn)入要求,否則將暫停生產(chǎn)、銷售新能源汽車產(chǎn)品。這些企業(yè)準(zhǔn)入有2年緩沖期,要在兩年年進(jìn)行調(diào)整,兩年里復(fù)核通過(guò)才可以繼續(xù)進(jìn)行新能源汽車的生產(chǎn),而產(chǎn)品準(zhǔn)入則只有6個(gè)月時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
資質(zhì)申請(qǐng):如果想獲得純電動(dòng)乘用車資質(zhì)牌照,電芯、模塊和系統(tǒng)必須由整車廠委托國(guó)家認(rèn)定的檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè),必須通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;BMS也必須通過(guò)QC/T 897-2011《電動(dòng)汽車用電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件》檢測(cè);3萬(wàn)公里后的動(dòng)力電池一致性檢測(cè),也必須滿足要求(單體最大壓差不超過(guò)50mv或續(xù)駛里程衰減率低于10%)。檢測(cè)所需電芯24只,模塊22組和系統(tǒng)5+6組;所需周期約60~90天(除去循環(huán)性能測(cè)試,如測(cè)試循環(huán)性能約需330天)。
動(dòng)力電池系統(tǒng)正向開(kāi)發(fā)思路
首先,作為開(kāi)發(fā)我們要知道我們要做什么東西?第二、我們做什么,目標(biāo)策略是什么?第三、通過(guò)什么方法實(shí)現(xiàn)?第四個(gè)組織架構(gòu)是什么?第五個(gè)我們使用的工具和測(cè)試設(shè)備是什么?
動(dòng)力電池系統(tǒng):電池系統(tǒng)正向開(kāi)發(fā)的前提是建立起一支涵蓋電池系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、測(cè)試、制造、售后的專業(yè)團(tuán)隊(duì)。
具體來(lái)說(shuō)作為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)這里面包括了以上7大部分,相輔相成。
正向開(kāi)發(fā)目標(biāo)及策略:國(guó)內(nèi)新能源汽車生產(chǎn)資質(zhì)申請(qǐng)必須具備電池系統(tǒng)的正向開(kāi)發(fā)及試驗(yàn)驗(yàn)證能力。
我們的開(kāi)發(fā)過(guò)程要有記錄,這里面包括所有的設(shè)計(jì)、所有的均衡熱管理、安全,、故障診斷等等信息。第二個(gè)是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及報(bào)告,包括電性能、耐久性等他方面的測(cè)試等等。
開(kāi)發(fā)策略及計(jì)劃:整車有整車的開(kāi)發(fā)流程,我們希望用的是成熟的電芯和成熟的系統(tǒng)到整車上才能保證可靠性和穩(wěn)定性。
正向開(kāi)發(fā)一個(gè)電池系統(tǒng)在電芯確定的情況下,正常也有3年的周期,如果更上一步提到成本的降低,性能的提高又需要2年的周期,所以一個(gè)3年的開(kāi)發(fā)正向周期來(lái)說(shuō)是比較正常的,這個(gè)里面的核心技術(shù)不止包括了電池系統(tǒng)集成,更包括模塊技術(shù)。
開(kāi)發(fā)的路徑:電池系統(tǒng)正向開(kāi)發(fā)需遵循V模型開(kāi)發(fā)思路,縱向完成從整車--》系統(tǒng)--》零部件的分解,橫向按照需求分析--》設(shè)計(jì)過(guò)程--》試驗(yàn)驗(yàn)證的開(kāi)發(fā)過(guò)程,完成電池系統(tǒng)以及整車的開(kāi)發(fā)。
對(duì)于整個(gè)工程研發(fā)來(lái)說(shuō),我們主要知道三要素:達(dá)到什么性能?邊界條件是什么?需求是什么?電池開(kāi)發(fā)過(guò)程中,需求顯得尤其重要,從需求來(lái)進(jìn)行輸入,從產(chǎn)品做輸出,所以邊界條件對(duì)于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、熱管理系統(tǒng)(BMS)都至關(guān)重要。另外,包括每個(gè)小的細(xì)節(jié)都決定質(zhì)量怎么從低走向高。
從V字形的左到右是相輔相成的,理解整車需求就容易做電池包的設(shè)計(jì),反過(guò)來(lái)如果我們知道電芯材料本身的邊界條件我們也就可以對(duì)整車的性能做出合理的安排。
組織架構(gòu)定義:
車用鋰離子電池的需求:電池系統(tǒng)主要由鋰離子電池、電池管理系統(tǒng)、功率連接器及線束總成、保險(xiǎn)絲、接觸器及預(yù)充電路等主要部件組成。
這些要求都是從整車而來(lái),大家知道作為一個(gè)電池以外的人我們想到的就是里程、充電等等,所有對(duì)應(yīng)的電池系統(tǒng)有相應(yīng)的體積能量密度。
整車VTS與電池需求仿真分析:作為最重要的仿真,在我們整個(gè)正向開(kāi)發(fā)里面一定包含一定的流程,不管是熱的仿真,結(jié)構(gòu)的仿真,貫穿整個(gè)的從各個(gè)樣品A樣件到B樣件的開(kāi)軟膜,到D樣件的開(kāi)硬膜提高準(zhǔn)確度,節(jié)省開(kāi)發(fā)周期和成本,讓我們的設(shè)計(jì)更可靠,避免了更改,最主要的是材料電芯到系統(tǒng)最后回到車上來(lái),怎么把車的語(yǔ)言變成電池包的語(yǔ)言,這個(gè)里面經(jīng)過(guò)大量的仿真和數(shù)據(jù)的模擬。
面臨問(wèn)題分析以及解決策略
電池對(duì)我們來(lái)說(shuō)面臨什么樣的機(jī)遇和挑戰(zhàn)?我們都知道電動(dòng)汽車的發(fā)展電池是瓶頸,瓶頸在哪里?一個(gè)是材料,單一的追求高品能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)就是安全性和壽命;第二個(gè)做焊接等等。我們對(duì)設(shè)備和自動(dòng)化線的依賴非常大,從材料到模塊的生成,成本的降低,這些壓力面臨技術(shù)上的挑戰(zhàn),帶來(lái)的也是行業(yè)合作的更大契機(jī)。
目前,在人力資源的分配、財(cái)力分配以及現(xiàn)金流,還有開(kāi)發(fā)流程正向的核心技術(shù)能力和技術(shù)管理能力的掌握等方面存在問(wèn)題。
大家現(xiàn)在看到很多材料廠做車,還有很多車廠投材料,這個(gè)年代已經(jīng)不奇怪了,所以大家的客戶群體已經(jīng)互相交叉和整合。資源重復(fù)投資和產(chǎn)能過(guò)剩的現(xiàn)象將來(lái)也會(huì)整合。總而言之,掌握核心技術(shù)是我們的解決方案,財(cái)力方面的分配實(shí)現(xiàn)資本的運(yùn)營(yíng)方面更有效是我們的解決方案,流程方面就是在傳統(tǒng)的正規(guī)開(kāi)發(fā)流程基礎(chǔ)上怎么變成更智能化的流程。
三年的周期我們縮短到2年乃至更短的時(shí)間,團(tuán)隊(duì)的合作是我們將來(lái)發(fā)展的大方向,我相信借著這個(gè)契機(jī),大家在新能源的路上會(huì)走的更遠(yuǎn),更穩(wěn)更好。謝謝大家!
