南京金龙产品总监:动力电池商业化应用需满足五大要求
能见APP讯:9月28日—29日,第六届新能源汽车、动力电池及其关键材料技术峰会在国家级衢州开发区(国家高新区)召开。南京金龙新能源汽车研究院产品总监黄福良在会上做了“动力电池商业化应用”的发言,他表示动力电池应用要满足六大要求,第一个是整车的工况特征的需求,功率需求,第二个是多环境的使用,第三个是满足于整车安全和电池安全的双重安全性,第四个是结构强度的要求,第五个是电器连接的可靠性。
以下为发言全文:
我是受南京金龙的黄总这边委托讲一下动力电池商业化应用。大家都知道,发展新能源电动汽车主要三件,其中三件中最主要的是新能源动力电池,在这个基础上,大家可以看一下,第一个来说是产业需求,左边的是结构能源,从国家层面是首先解决结构能源问题,第二类是商机问题,所以说右边是动力电池战略支撑点,从电动汽车这一块和智能电网和分布式电源这块等等。它首先是一个是环保的一些问题,另外一个产业升级。现在电动汽车电动化和互联网的技术的结合。信息化。
这边的话是现在目前的新能源动力电池的主要瓶颈首先是使用寿命和后期更换成本,第二个是能量密度和整车质量的限制,就是大家常说的1KG值。第三个是动力电池成本和后期市场化的成本。在这个之后,大家也知道现在随着新能源汽车的补贴的递补,中间有一个市场化运营的范围慢慢提到日程。第四个的话是续航里程,大家知道无论发展任何一个新能源汽车,续航里程是终端用户的焦点。第五个的话是安全性,其实动力电池在终端用户第一是用安全,如果离开了它,基本上一切会变得归0。
在这个基础上新能源动力电池的现状应用,在这个之后看第一个动力电池是整个电动汽车的核心技术。第二个从狭义上来说,我们的新能源推广主要依赖于动力电池。第三个的话新能源国家战略当中动力电池实现技术突破是越来越强,产品竞争力,从马凯,就是现在以动力电池为基础的延伸。
技术这块的话,我们中国现在的一个新能源动力电池和现状是整体处于中低端水平和缺乏产业的整体竞争力,第二个就是我们存在的高端的研发投入、加工的性能的良莠不齐。大家都知道从2013年到目前2016年,国内有很多的企业,也就是上百万元或者上千万元,上亿元都可以投资一个电车厂,在这个基础上,这些产品,一旦进入市场以后就会紧接着会面临后期的原生性问题。第三个来说是产业链缺乏协同创新的机制和技术发展水平不一。第四个的话是我们行业结构矛盾的突出,高质量电池和关键材料的供不应求,低端共赢的时候产量过剩。第五个的话是新能源上目前到2016年截至出现安全事故,大家从无论从微信还是从其他的渠道都能看得到,现在的这个新能源汽车运行的安全问题越来越引起大家的关注。所以说,安全性是需要进一步的提升的!
这边的现实的情况。第一个目前整车厂和电子厂没有形成战略合作,大家整车只管整车的技术,电池之管电池的技术,这样会两级分化,整车技术缺乏有效的技术支撑。其实大家都知道,刚才王博也说了,就是正常的一个电池的是45个月,那如果说整车的话,也就是说整车的开发如果需要45个月,那电池同步的!所有很多基础数据是没有,第三个来说,是电池使用过程中没有完整技术解决方案和预警方案。所以说在这个电池设计的当中,也就是说由于这两项缺失,动力电池慢慢的成为面临重要的课题。
这是我们现在行业的现状。那第一个来说,电动电池的市场,也就是说在突飞猛进。所以出现了很多的盲目投资,加上国家的补贴政策,这样同质化的竞争和低端市场竞争,就慢慢的会出现产能过剩。那技术、工艺水平的较低,产业和产品的竞争能力不足,高端的产品研发和低附加值的制造;这样的话,也就是我们的技术发展不均衡,行业的矛盾慢慢更加的突出。
自主创新,实际上大家都知道,自主创新在目前的国家政策当中慢慢的已经开始逐步体现。那如果说企业之间自主创新慢慢制约了整体的发展,动力电池,大家知道1815主要跟踪国外的技术,技术储备,除了国内极少的企业,也就是缺少进一步的支撑。动力电池,这些厂家目前工艺,生产设备较为落后,我们国内,大家都在宣称我们第一代设备,我们引进的是日韩的设备,实际上我们拿到的基本上是国外的落后一代的设备。所以导致我们动力电池生产一致性和可靠性较差。所以说在这个我们的电池制造设备自动化水平上面和国外的存在一定的差距。那工艺流程和其他的管控这块,也存在着企业的短版和规模化存在相应的风险。
动力电池的提升和动力电池的安全,那目前来说,是引发主要的动力电池运行汽车的事故。现在的电池的安全的设计和管理系统的技术水平,我们面临着一个重要的课题。
好,这边的话,我们主要的一个应用的安全。这一个来说是PACK测试的评价,第二个是一致性的评价,第三个是单体电池的过虫或者过放风险,第四个是综合性能的下降和电池组被超越使用。第五个的话从设计角度,电池的安全性和使用寿命的风险评估。大家都知道三元电池,现在的国内平均水平是1200次,那如果在现在国内的基本要求是五年。五年就意味着至少要求1500次,所以这样基础上是超限使用。大家怎么样规避这样风险。
这是电池应用的几个测试,一个是结构测试。第二个是模组的测试评价第三个就是电池管理系统功能测试评价。第四个是我们的热管理的一个测试评价。第五个是电池生命特征的一个评价,也就是电池全生命周期的评价,第六个是绝缘的性能评价。
如果说要电池要应用的时候需要满足多重指标。第一个是整车的工况特征的需求,功率需求。第二个是多环境的,因为车子是在各种环境下的使用。第三个是安全性的使用。也就是说安全性,这种安全实际上也就是要满足于整车安全和电池安全的双重安全,第四个是结构强度的要求,第五个的话是一个电器的连接可靠性,还有我们热管理,还有使用寿命,包括外部的一个快速的充电。还有一个电池包后期的维护,还有我们一个现在的产品的成本需求。还有一个梯度利用,这样可以满足更高使用要求的使用。另一方面就是回收,随着规模化使用,慢慢电池的回收又引入更重要的话题,所以并举性和层次的使用。所以这个基础上,以上所有的满足都是为了电池车安全的可靠性要求。但是整车厂更关注的,我们今天来自很多是电池,但是实际上电车首先是用在整车上的。所以整车的关心主要是应用和安全。
在这个基础上之后一个结构设计的要求,第一个来说现在都可以知道,整车的使用的时候,从深圳也好,从其他全国来讲暴雨源源不断的。这个就是对于箱体的气密性设计要求,二个是箱体的连接点疲劳测试。第三个是电池箱体的电器连接可靠性。这个电器的连接已经出现了很多的发热和可靠性问题。第四个的话是电池的循环寿命性能也就是可能在出厂,初期的时候大家电池都是比较相对一致。但是随着半年,一年之后慢慢整体能逐步下降。所以牵涉到电池的单体一致性和成本一致性的问题。还有一个是低温条件的电子冲击。由于2015年寒潮,很当电动汽车在寒潮下不能充电,会影响整车的使用。第六个的话是电池箱体热强度的要求和振动,这也是电动动力电池在整车使用的一个基本的要求。还有一个结构的优化和冲击性。
在这里有一个BMS要求,大家知道动力电池由三大组成,第一个电芯。第二个是BMS,第三个结构设计。在BMS第一来说是要能够安全使用。第二个的话是是实时释放的工艺。第三个来说的话是安全的自我评估。第四个的话是一个健康值的评估和预测。那不管你BMS,大家所说主动均衡和被动均衡,还是说其他的一些性能,其实无非跳不出几个圈子,第一个来说要测出单体温度和SOC。还有一个的话是它的负荷的大小。
那这边的话是电池安全设计。第一个来说动力电池安全的话,主要是由箱体、物流保护,还有智能采集,还有一些检测相关的监控。那回归一个点上,大家最关注的,又是终端用户最关心的还是整车的应用。实际上这个动力电池这块结构电器和热管理等等,又是回到整车应用的安全上。
那整车企业看待动力电池发展?目前来说,由于新能源汽车的爆发,那目前整车厂给动力电池这块,其实现在一个来说是技术在不断的上升,第二个电池价格不断下降。目前来说这两个基础下,首先第一个来说是要进一步规范,也就是技术水平的规范。
这是8月12号的时候新能源汽车的一个准入的修订稿。在这个基础之上,实际上准入的门槛越来越高。在这个基础上,这个电池突破和系统优化设计,也是变得越来越集中了。这是目前汽车研究,也就是新能源汽车站整体汽车总量的1.4%,实际上从这些数据来看,新能源汽车实际上已经成为了整个中国汽车制造的一个重要的一点。这里可以看到乘用车的增速和商用车增速还有专用车的进一步的挖掘。
现在电池这个产业的发展的时候,通过上一次百人会,也就是第一个来说现在首先要完善一个标准体系,那在这个基础上,目前来说,由于大家都知道,现在骗补问题出现以后国家开始制订了现在远程监控标准,所有条件也就是即将实施。包括近期大家看到电池的编码和尺寸,也就是大家都能在很多这个资料当中能够查询得到。所以现在电池,单体电池的标准的这个统一化,包括正负级有可能在慢慢系统这块的标准的统一化。所以,第二个的话在生产销售这一块,加大监控力度,所以说动力电池市场慢慢抽检制度建立。第三个使用环境,建立运营监管体系,加强新能源的管理。所以说新能源检验项目和检验周期也会要强化。这是新能源的产业的竞争力的核心的,第一个是优秀人才的聚集。首先拥有一个强大的研发能力,掌握关键技术和建立良好的品牌效应。第二个的话补贴政策的坡是将不可避免,产业的优胜劣汰也会必须被强化。第三个的话是动力电池产业来说,生产的扩张,是相对容易,所以核心竞争力形成是慢慢的会越来越难。所以第四个是创新能力掌握核心技术,品牌效应成为行业的宠儿。所以从市场的应用规模来看,当前的动力电池这个产能还是未能满足新能源汽车的发展的需求。电池的品质和安全、特性受到更多的严格的筛选。所以电池行业的,电池企业应用层面更加理性。所以在这个基础上之后,动力电池的企业和整车的企业的共同的探索和研究,为后期的市场,大规模的应用建立一个完善的方案。谢谢大家。