中國儲能網(wǎng)訊：9月23日~24日,“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”在張家港盛大召開。樂視汽車高級總監(jiān)、博士王英做重要演講,王英博士的演講主題為“新趨勢下對動力電池的技術(shù)需求以及發(fā)展趨勢”。
以下是由電動汽車資源網(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,各位領(lǐng)導(dǎo),各位同仁,我今天是分三個部分跟大家分享一下我個人對新形勢下電動汽車的一些挑戰(zhàn)的看法和想法。
新形勢下對車用動力電池的要求
中國對新能源汽車的需求比其他國家更為迫切,汽車保有量持續(xù)上升,能源安全制約行業(yè)發(fā)展;環(huán)境污染問題日益突出,環(huán)保治理刻不容緩;中國汽車產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng),新能源成為汽車強(qiáng)國的突破口。強(qiáng)力鼓勵措施密集出臺,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/百公里的國家目標(biāo),要求明確并且將堅定實施。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—國內(nèi)新能源乘用車市場:依據(jù)國家能源規(guī)劃以及燃油消耗標(biāo)準(zhǔn)的提高,未來一個階段新能源汽車發(fā)展將明顯加快,將推動整體市場格局、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,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。
新能源汽車準(zhǔn)入修訂:1. 認(rèn)定插電混動,純電,燃料電池為新能源汽車,刪除混合動力汽車、其他新能源(如高效儲能器、二甲醚)汽車等類別產(chǎn)品;2. 申請主體、生產(chǎn)主體資格更嚴(yán)格;3. 設(shè)計開發(fā)能力要包括VCU, 能源管理,驅(qū)動系統(tǒng),集成匹配等;4.試制及測試能力要求更加嚴(yán)格;5. 強(qiáng)調(diào)新能源車的安全監(jiān)控;6. 針對新能源汽車啟用新國標(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力系統(tǒng),完全或主要依靠新型能源驅(qū)動的汽車,主要包括插電式混合動力(含增程式) 汽車、純電動汽車和燃料電池電動汽車等。刪除了老條款中混合動力汽車、其他新能源(如高效儲能器、二甲醚)汽車等類別產(chǎn)品。
申請主體、生產(chǎn)主體資格更嚴(yán)格:在申請主體方面新《修訂稿》的要求也更為嚴(yán)格,對于新能源汽車的設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、測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)按照國家有關(guān)投資管理規(guī)定完成投資項目手續(xù)的新建汽車生產(chǎn)企業(yè)。跨產(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)按照國家有關(guān)投資管理規(guī)定完成投資項目手續(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個月時間進(jìn)行調(diào)整。
資質(zhì)申請:如果想獲得純電動乘用車資質(zhì)牌照,電芯、模塊和系統(tǒng)必須由整車廠委托國家認(rèn)定的檢測機(jī)構(gòu)檢測,必須通過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;BMS也必須通過QC/T 897-2011《電動汽車用電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件》檢測;3萬公里后的動力電池一致性檢測,也必須滿足要求(單體最大壓差不超過50mv或續(xù)駛里程衰減率低于10%)。檢測所需電芯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)性能測試,如測試循環(huán)性能約需330天)。
動力電池系統(tǒng)正向開發(fā)思路
首先,作為開發(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、通過什么方法實現(xiàn)?第四個組織架構(gòu)是什么?第五個我們使用的工具和測試設(shè)備是什么?
動力電池系統(tǒng):電池系統(tǒng)正向開發(fā)的前提是建立起一支涵蓋電池系統(tǒng)開發(fā)、測試、制造、售后的專業(yè)團(tuán)隊。
具體來說作為系統(tǒng)開發(fā)這里面包括了以上7大部分,相輔相成。
正向開發(fā)目標(biāo)及策略:國內(nèi)新能源汽車生產(chǎn)資質(zhì)申請必須具備電池系統(tǒng)的正向開發(fā)及試驗驗證能力。
我們的開發(fā)過程要有記錄,這里面包括所有的設(shè)計、所有的均衡熱管理、安全,、故障診斷等等信息。第二個是實驗驗證及報告,包括電性能、耐久性等他方面的測試等等。
開發(fā)策略及計劃:整車有整車的開發(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。
正向開發(fā)一個電池系統(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3年的開發(fā)正向周期來說是比較正常的,這個里面的核心技術(shù)不止包括了電池系統(tǒng)集成,更包括模塊技術(shù)。
開發(fā)的路徑:電池系統(tǒng)正向開發(fā)需遵循V模型開發(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)計過程--》試驗驗證的開發(fā)過程,完成電池系統(tǒng)以及整車的開發(fā)。
對于整個工程研發(fā)來說,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?電池開發(fā)過程中,需求顯得尤其重要,從需求來進(jìn)行輸入,從產(chǎn)品做輸出,所以邊界條件對于系統(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,反過來如果我們知道電芯材料本身的邊界條件我們也就可以對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,大家知道作為一個電池以外的人我們想到的就是里程、充電等等,所有對應(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,在我們整個正向開發(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,貫穿整個的從各個樣品A樣件到B樣件的開軟膜,到D樣件的開硬膜提高準(zhǔn)確度,節(jié)省開發(fā)周期和成本,讓我們的設(shè)計更可靠,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,怎么把車的語言變成電池包的語言,這個里面經(jīng)過大量的仿真和數(shù)據(jù)的模擬。
面臨問題分析以及解決策略
電池對我們來說面臨什么樣的機(jī)遇和挑戰(zhàn)?我們都知道電動汽車的發(fā)展電池是瓶頸,瓶頸在哪里?一個是材料,單一的追求高品能帶來的風(fēng)險就是安全性和壽命;第二個做焊接等等。我們對設(shè)備和自動化線的依賴非常大,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、財力分配以及現(xiàn)金流,還有開發(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)能過剩的現(xiàn)象將來也會整合?？偠灾?掌握核心技術(shù)是我們的解決方案,財力方面的分配實現(xiàn)資本的運營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年乃至更短的時間,團(tuán)隊的合作是我們將來發(fā)展的大方向,我相信借著這個契機(jī),大家在新能源的路上會走的更遠(yuǎn),更穩(wěn)更好。謝謝大家!
