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關(guān)于電動(dòng)車電池的安全講解

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2019年01月15日  


在本月中旬,做為造車新勢(shì)力一員的前途汽車邀請(qǐng)了原國(guó)家863電動(dòng)車重大專項(xiàng)動(dòng)力電池測(cè)試中心主任王子冬做客前途會(huì)客廳,就動(dòng)力電池安全性問題進(jìn)行了一次知識(shí)分享。王子冬曾負(fù)責(zé)起草制定汽車行業(yè)動(dòng)電池強(qiáng)檢標(biāo)準(zhǔn)。一直在動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展一線,長(zhǎng)期研究觀察這一產(chǎn)業(yè),他對(duì)今天為何眾多電動(dòng)汽車容易著火,續(xù)航里程偏短等電動(dòng)車用戶關(guān)注的問題從技術(shù)層面進(jìn)行了分析。


他的這一分析是智駕君在過于一年間所聽到的對(duì)于電動(dòng)車、電池技術(shù)短板最直接也是最現(xiàn)實(shí)的解讀。


在此次分享中,王子冬談及了外界對(duì)中國(guó)純電動(dòng)汽車發(fā)展戰(zhàn)略的誤解,他說(shuō)這一戰(zhàn)略的本質(zhì)是推動(dòng)汽車動(dòng)力的電驅(qū)動(dòng)化而非一味電池化,這也是最近剛剛定稿并將于明年正式實(shí)施的《汽車產(chǎn)業(yè)投資管理規(guī)定》將增程式電動(dòng)汽車與氫燃料電池技術(shù)與純電動(dòng)汽車放到同等地位的原因。


而這與不久前前國(guó)家科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼在人民日?qǐng)?bào)撰文主張推廣氫燃料電池似乎也可以做到邏輯上的契合。


下面我們?nèi)目l(fā)王子冬先生的分享,部分文字做了編輯,未經(jīng)本人審閱。


目前動(dòng)力電池安全性的問題很敏感,特別是新能源汽車的安全。最近,新能源汽車又出了問題,不同的企業(yè)也在召回相關(guān)問題車型。


我上個(gè)月剛剛退休,今年60歲。


2000年做這個(gè)國(guó)家863電動(dòng)車重大專項(xiàng)動(dòng)力電池測(cè)試中心主任,到現(xiàn)在對(duì)于這個(gè)行業(yè)有很多體會(huì)。


我今天分享三個(gè)內(nèi)容,


一個(gè)是動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì);


二是什么是動(dòng)力電池安全性;


三是動(dòng)力電池安全性問題。


今年很多電動(dòng)汽車進(jìn)行了召回,問題看似出自電池本身,但很多原因電池是被點(diǎn)燃的。


比如充電不好、管理不好,散熱不好,或者像跑車這種,它的電池一定要適合大電流放電,否則就容易被著火。


所以電池很冤,媒體最好不要說(shuō)電池著火,其實(shí)電池是被著火。


未來(lái)儲(chǔ)能市場(chǎng)電池的主流,我給大家一個(gè)概念:方形硬殼和方形軟包裝100Ah以上大容量電池。


主流的材料體系:磷酸鐵鋰配硅碳負(fù)極、長(zhǎng)壽命三元配硅碳負(fù)極;


主流工藝:扁卷和疊片。


產(chǎn)品要求:安全性、長(zhǎng)壽命、低成本。


這是我個(gè)人從使用的角度看未來(lái)電池是什么走向。但你們會(huì)發(fā)現(xiàn),這里面沒有特斯拉采用的那種18650電池和2170電池組?


我說(shuō)原因是我不認(rèn)可那個(gè)方向。


關(guān)于電池我曾經(jīng)和馬斯克有過交流,他跟我講,在特斯拉最困難的時(shí)候,松下是唯一答應(yīng)給他電池的公司,其他公司都拒絕了他。


他是一個(gè)知道感恩的人,但實(shí)際他心里非常明白采用的電池有問題。


特斯拉電池的壽命是700次,在中國(guó)我們最低要求是2000次,700次根本就不考慮用,如果天天充,一年就是300多次,兩年用完。


但特斯拉為什么沒有兩年報(bào)廢,就是電池裝得非常多,裝得多解決了兩個(gè)問題,一個(gè)是蓄電多,可以四五天充一次,把時(shí)間拉長(zhǎng)變成了10年,或者至少是8年的時(shí)間。


但是這種電池的功率性存在問題,但是我們知道特斯拉電池要的是功率,怎么辦?必須把電池加大,加大之后把倍率降下來(lái)了。


如果是10度電的電池組,就是10千瓦時(shí),特斯拉采用180千瓦的電機(jī),所以特斯拉這個(gè)配置是不得已這么配的,我也認(rèn)可這個(gè)事情。


我們今天談中國(guó)的技術(shù)方向和目標(biāo),已經(jīng)和日本、韓國(guó)、美國(guó)、德國(guó)達(dá)成了共識(shí),現(xiàn)在我們看德國(guó)、日本、韓國(guó)、中國(guó)、美國(guó)的電動(dòng)汽車公司,除了特斯拉之外,據(jù)我所知沒有第二家公司采用那個(gè)電池。


大家可以思考一下,如果特斯拉電池真的那么優(yōu)秀,大批的新能源車企應(yīng)該就會(huì)跟隨這股潮流。


但現(xiàn)實(shí)是并沒有。


這是我總結(jié)下來(lái)的幾個(gè)電池方向,一個(gè)是方型電池,大容量,組合效率,從單體到模塊再到系統(tǒng),整個(gè)過程的衰減在數(shù)據(jù)上都是比較好的。


現(xiàn)在很在意電動(dòng)車的續(xù)航里程,這與車上帶的電池能量關(guān)系很大,但帶的多衰減也多,特斯拉衰減了多少?我們現(xiàn)在市面見得最多的ModelS達(dá)到了57%的衰減,你們可以自己算,85度電,800公斤,單體電池是240瓦時(shí),57%沒有了。


最新的2170電池,單體280瓦時(shí),系統(tǒng)是150瓦時(shí),你算一下?lián)p失了多少?


方型電池做這個(gè)事情比較合適,在這個(gè)上面,包括德國(guó)有代表性的企業(yè),他們電池的衰減可以控制在20%以內(nèi),所以模塊組合技術(shù)水平的高低,不看你帶多少,實(shí)際看衰減,看單體到系統(tǒng)衰減了多少,三星和LG的結(jié)構(gòu)也都是這樣的。


大家經(jīng)??吹接羞@樣一種觀點(diǎn),說(shuō)有的電動(dòng)車可以走800公里,續(xù)航里程很遠(yuǎn)。其實(shí),走多遠(yuǎn)并不是電動(dòng)車的優(yōu)勢(shì),而是一度電能走多遠(yuǎn)。


特斯拉是22度電走一百公里,能耗很高,現(xiàn)在已經(jīng)有一個(gè)24度電走170公里的車型,所以不是說(shuō)走越遠(yuǎn)越好。


電池組和油箱有很大差異,電池組有電和沒電,重量沒有差一點(diǎn),但是油箱加滿了,跑完了之后重量沒有了,所以汽車是越跑越輕,電動(dòng)車越跑越重,因?yàn)殡姵貛У碾娚俪龅牧Ψ炊?,所以電?dòng)車一定不能加很多的電池,長(zhǎng)距離走,帶來(lái)五個(gè)副作用,在科技上沒有交點(diǎn),就沒法解決。


所謂時(shí)間和技術(shù)有交叉,就是說(shuō)達(dá)到一定的時(shí)間,技術(shù)能夠攻克,這是交點(diǎn)。相反,如果一直平行就永遠(yuǎn)解決不了。


所以電池組加的越多,副作用越大,越被動(dòng)。


未來(lái)出行,希望開車這件事情變得很輕松,像自己的家在移動(dòng)一樣。


現(xiàn)在,互聯(lián)網(wǎng)造車、無(wú)人駕駛、輔助駕駛這些技術(shù)都在快速發(fā)展,但實(shí)際上,我們離自動(dòng)駕駛還有相當(dāng)?shù)木嚯x要走。


第二,我們講一下什么是動(dòng)力電池的安全性,使用過程中出現(xiàn)了什么問題?這是一個(gè)非常敏感的話題。


按說(shuō)一個(gè)商品不應(yīng)該這樣,為什么現(xiàn)在一提電動(dòng)車就談到了安全問題。十年的積累和探索,現(xiàn)在的新能源汽車應(yīng)該滿足目前的推廣的要求,但我們發(fā)現(xiàn)了一些問題,技術(shù)這些年沒有明顯的進(jìn)步。


實(shí)際上這些問題應(yīng)該理解,一個(gè)是電池技術(shù)的進(jìn)步不像電子產(chǎn)品,6個(gè)月迭代,兩年就完全顛覆了。汽車行業(yè)沒有這么快的更新速度,我們目前研究能量發(fā)展到一定的水平很難再有進(jìn)一步突破。


同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)能量密度越高,安全性越差;很多人希望電池能量密度增高,同時(shí)安全性也保持同樣水準(zhǔn),這本身是矛盾的。


所以,我們只能求得平衡。


很多人問我,傳統(tǒng)燃油車比電動(dòng)車著火多很多,你們?cè)趺催@么在意電動(dòng)車事故。


2003年的SARS很多人都經(jīng)歷過,死亡了一二百人,但全世界每年因感冒而死亡的人數(shù)以萬(wàn)計(jì),但我們從來(lái)沒有聽過誰(shuí)得了感冒很害怕,但為什么當(dāng)年我們對(duì)SARS那么恐慌?


因?yàn)镾ARS沒有藥,而人得了感冒有藥可治,而感冒引發(fā)的并發(fā)癥是許多人死亡的原因。


電動(dòng)車和燃油車一樣,我們知道燃油車可能會(huì)出事,但我們非常清楚燃油車燃油泄露,不會(huì)引發(fā)自燃。


但電動(dòng)車如果電池液泄露則極易引發(fā)自燃,就跟SARS一樣,沒有好的解決措施。


我們?cè)跊]有掌握鋰電池著火規(guī)律之前,把控能量密度、安全性和長(zhǎng)壽命安全性是我們不能忽視的問題。


下面我們講講什么是動(dòng)力電池,鋰電池到底是什么東西?


鋰電池一生出來(lái)就是爆脾氣,就像一顆炸彈。


我們?cè)谟盟臅r(shí)候,像原來(lái)三星手機(jī)出那么多了那么多鋰電池爆炸的事,就是因?yàn)橛玫匿囯姵?。?dāng)然所有采用鋰電池的廠商都知道它的安全性問題,并不是不知情。


所以關(guān)鍵是怎么去管控鋰電池易燃的特性,只是因?yàn)楸旧淼奶刭|(zhì)不好,所以這個(gè)事情很麻煩。


鋰電池里面有什么呢?


有正極、濾波、負(fù)極、隔膜、電解液。


容易自燃著火的就是電解液,鋰電池最容易出問題的就是在負(fù)極表面長(zhǎng)這個(gè)東西,如果長(zhǎng)度超過隔膜的厚度,就能把隔膜刺傷,相當(dāng)于把火藥和打火機(jī)放在一個(gè)屋子里,用保鮮膜隔開,想想都驚心動(dòng)魄。


我們現(xiàn)在說(shuō)提高電芯能量密度的時(shí)候,科學(xué)上有很多工作和難題要解決,但是今天依然還沒有解決,所以在沒有解決的情況下,我們急著提高能量密度,就顯得有點(diǎn)操之過急。


新能源汽車和現(xiàn)在燃油車差多少?


燃油轉(zhuǎn)成能量密度,都算進(jìn)去,大概在2000-2700,而現(xiàn)在全世界做得最好的電池組是特斯拉,能量密度是150,150和2000差14倍。


這么低的東西顛覆那么高的東西,不具備越級(jí)的可能性,鋰電池做到500,比現(xiàn)在的200還高了一倍,從500做到電池系統(tǒng)一點(diǎn)都不衰減,那和2000相比還是相差4倍,這已是極限。


所以我跟大家講,我們用鋰電池做電動(dòng)車的時(shí)候就知道它的天花板,所以我們政府和國(guó)家推這件事情的時(shí)候,更多強(qiáng)調(diào)電動(dòng)化,電驅(qū)動(dòng)化,而不是電池化,不是靠加多少電池讓車走多遠(yuǎn),因?yàn)殡姵氐奶旎ò遄⒍ú荒芴娲加蛙嚒?/span>


但是我們講的是電驅(qū)動(dòng)化,我們認(rèn)為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)效率遠(yuǎn)高于發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)效率,電機(jī)的平均效率可以超過80。要解決電從哪兒來(lái),不是說(shuō)一定要用電池,因?yàn)殡姵亟M的重量和體積是永遠(yuǎn)不可能跟燃油抗衡的。


冬季、夏季都有非常大的問題,很多人抱怨這個(gè)問題,冬天顯示能走300多公里,結(jié)果一上路就只剩200公里了,但是我們很少聽到有人質(zhì)疑前途K50。因?yàn)榍巴綤50是跑車,本身就是大電流,同時(shí)在溫度不同的時(shí)候,變化并不是特別大。


我們知道我們國(guó)家在電池使用中背負(fù)了壓力。


電池的安全性體現(xiàn)在這么幾個(gè)方面:


1、在電芯制造過程中。


前兩天一個(gè)倉(cāng)庫(kù),電池制造著火了,包括LG、三星都出過事,幾乎做鋰電池的工廠沒有沒出過事的;


2、電池組集成過程中。


電池裸露在外面,成組的時(shí)候出問題;


3、儲(chǔ)存過程中。


電池為什么要儲(chǔ)存,為什么不能做出來(lái)馬上給用戶,因?yàn)殇囯姵氐闹圃旃に囈筇量塘耍壳皣?guó)內(nèi)的水平包括國(guó)際上的水平,這些大牌企業(yè)都很難控制得萬(wàn)無(wú)一失。


那怎么辦?在倉(cāng)庫(kù)里面,好的企業(yè)10-15天,擱在里面,擱的過程中,不好的就顯現(xiàn)出來(lái)了,所以做的不好的不要出車庫(kù),現(xiàn)在幾乎沒有不進(jìn)行這個(gè)工藝的。


小瑕疵是電池的電壓衰減快一點(diǎn),大的就是著火了;


4、運(yùn)輸過程中。


有一次運(yùn)電池的車下長(zhǎng)坡,10-20公里,剎車系統(tǒng)老在摩擦,溫度非常高,把電池點(diǎn)著了。


我們看有一次比亞迪的車被跑車追尾,我們?nèi)ガF(xiàn)場(chǎng)看,那個(gè)車是這樣的,電池被撞了之后并沒有馬上著火,但是橫向走的時(shí)候鋁輪橫飛的過程中跟地面摩擦,打出的火花把電池點(diǎn)著了,鋁在燃燒的過程中是很厲害的,所以大家看,包括做輪轂的工廠,防火是一級(jí)防火,就是鋁粉塵會(huì)著火。


5.使用過程中


這個(gè)跟充電有關(guān)系,市面上所有的充電器全錯(cuò)了,充電原理全錯(cuò)了,這個(gè)原理有點(diǎn)像我今天早晨坐地鐵,是靠后面推的方式逼得推進(jìn)去。


1970年鋰電發(fā)明的時(shí)候,叫搖椅電池,這個(gè)離子在正極和負(fù)極來(lái)回移動(dòng),沒有產(chǎn)生搖的還原法,所以這個(gè)充電應(yīng)該是牽引式,不應(yīng)該是用推的方式充電,鋰在元素周期表中非?;钴S,就像在擠地鐵,大家都堵在門口,越擠越不往里面走,都堵在門口就容易形成問題;


6.回收過程中;


問題更大。


7.材料提煉,對(duì)環(huán)境安全產(chǎn)生極大地威脅,這是必須盡快解決的。


這是2018年1月以后總結(jié)的著火,這是特斯拉,一共18起事故,賣了18萬(wàn)臺(tái),事故發(fā)生了18起,平均1萬(wàn)輛一起事故。


同時(shí),舊電動(dòng)車反而對(duì)環(huán)境造成非常不好的影響,在目前沒有辦法處理電解液對(duì)環(huán)境的影響之前,最好就是全燒光。


電解液里面含砩,是一種巨毒的化學(xué)物質(zhì)。


這是在杭州出的事情,救火大量使用了水溶劑,污水落到江里會(huì)造成很嚴(yán)重的污染。


這是北京海淀區(qū)出過的事情,撲救的過程中大量使用水,不知道最后排哪兒了。


我們自來(lái)水廠可以過濾很多水中的雜質(zhì)和細(xì)菌,但是如果這種水去澆地,這個(gè)菜誰(shuí)敢吃?流到河里,誰(shuí)敢吃這個(gè)魚?


這是義烏農(nóng)田邊上,滅火的水溶劑排放在附近,那么誰(shuí)去評(píng)估這個(gè)環(huán)境,估計(jì)周圍的菜都不能再吃了。


這是長(zhǎng)沙的一家換電站,動(dòng)力電池著火和是不是換電站沒有關(guān)系,關(guān)鍵在于管控的理念。


這是今年5月份剛剛投建的電站,8月份就著火了,當(dāng)時(shí)根本就沒法滅火。


充電問題對(duì)于保持動(dòng)力電池健康是一件非常重要的事情。


現(xiàn)在的充電方式就是逼著直徑快點(diǎn)長(zhǎng),用后面電流推的方式充電,所以充電安全性成為電池現(xiàn)在最大的壓力。


大家看到網(wǎng)上很多照片,都是充電的時(shí)候把旁邊點(diǎn)著了,包括前兩天這個(gè)公交車站著火。


那是不是沒有安全的電池呢?也不是,我們?cè)?jīng)一直批評(píng)的電池,日本的NESC給日產(chǎn)生產(chǎn)的電池。我們一直在批評(píng)這款電池,一個(gè)軟包裝電池做的能量只有170不到,做出的電池組只有88瓦時(shí)的電。但是,這款采用這款電池的汽車到現(xiàn)在賣了快40萬(wàn)輛,沒有一輛著火,也沒有一輛因?yàn)槌潆娭稹?/span>


其實(shí)他這么做有他的道理,就是保證電芯的結(jié)構(gòu)和制作工藝在使用過程中和充電過程中穩(wěn)定工作,而我們?cè)谶@上面沒有太多研究。


我們使用的充電方法都一個(gè)方法,就是一個(gè)勁逼著它出事,所以我們?cè)诓煌沫h(huán)節(jié)當(dāng)中老在出事。


另一個(gè)問題是電池在回收的過程中,實(shí)際是對(duì)環(huán)境的污染。


在回收的過程中電池中的有機(jī)溶劑不好控制,如果意外散發(fā)到環(huán)境中會(huì)造成很大污染。


電解液遇到水泥,水泥就會(huì)被腐蝕,甚至連玻璃也會(huì)被腐蝕。


第三,我們出現(xiàn)了這些問題,怎么去解決,同時(shí)電池的能量密度到底怎么說(shuō),是不是我們一味地追求能量密度?


眾所周知,動(dòng)力電池組是非常復(fù)雜的能量系統(tǒng),就像10個(gè)手指頭不相同,電池是化學(xué)的東西更不可能相同。


2003年我去日本考察時(shí),曾經(jīng)問過日本電池專家,他說(shuō)我們做的動(dòng)力電池是一模一樣的。


豐田混合動(dòng)力的車用的是液晶電池,生產(chǎn)速度非???,48秒一個(gè)電池。


我當(dāng)時(shí)詢問不合格電池是怎么挑出來(lái),日本廠長(zhǎng)停了三到五分鐘時(shí)間,他想了半天,說(shuō)這個(gè)問題沒法回答,他說(shuō)我們生產(chǎn)的電池就不可能有不合格的。


他說(shuō)你想我48秒一個(gè)電池組,一個(gè)電池組當(dāng)中有30-40個(gè)模塊,一個(gè)模塊6個(gè)電池,一天要做幾十萬(wàn)的電池。一旦出現(xiàn)幾個(gè)不合格的電池,這比重做一天的電池花的成本還要高。


我們國(guó)內(nèi)很多企業(yè)不這么想,不一致沒有關(guān)系,后面有辦法挑,但是我們發(fā)現(xiàn)后面結(jié)合組合的過程中,遇到的困難越來(lái)越多,這是因?yàn)槲覀冮_始就沒有控制好。


我們現(xiàn)在進(jìn)入了惡性循環(huán)的狀態(tài)。


動(dòng)力電池的開發(fā)是一個(gè)多學(xué)科協(xié)調(diào),我們的企業(yè),包括整車企業(yè),電池企業(yè)、材料企業(yè),沒有人懂得如何全面地評(píng)價(jià)我做的工作是對(duì)還是不對(duì)。


從我的體會(huì)講,我們這些年和國(guó)外的差距不是在縮小,實(shí)際在加大。


人家在不斷地積累,越來(lái)越多,我們是越弄越少,所以評(píng)價(jià)是一個(gè)很重要的事情,尤其對(duì)系統(tǒng)復(fù)雜的集成。


我們通過評(píng)價(jià)找到很多的管控方式,尋找在某個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景下你的電池差什么,以便找到改進(jìn)的方向。


我們?nèi)タ催@個(gè)很經(jīng)典的坐標(biāo),系統(tǒng)的能量密度越高的情況下,安全性越低,安全性越高,能量密度越低,這就是矛盾。特斯拉也曾經(jīng)說(shuō)過,電池著火特斯拉可以提前預(yù)警,告訴用戶趕緊逃離。但是,一輛特斯拉今年五六月份出了事,車都著火了也沒有預(yù)警。


這說(shuō)明電動(dòng)車預(yù)警是很難的事,沒有那么簡(jiǎn)單,一旦量大了以后,各種各樣的問題會(huì)出來(lái)。


系統(tǒng)的保護(hù)有很多方面,能量密度只是其中一個(gè)要求,其實(shí)還有熱管理、連接的可靠性、可制造性、機(jī)械安全、電氣安全、防護(hù)安全等環(huán)節(jié)。


今年電動(dòng)車出了這么多事情,至少這幾個(gè)方面的安全都做了,但為什么做了這些安全防護(hù)措施之后,仍然不安全?


后來(lái)我們發(fā)現(xiàn)堡壘最容易從內(nèi)部攻破,這個(gè)電池組出問題不是外部的原因,是內(nèi)部原因:直徑充電池出現(xiàn)問題的時(shí)候,外部怎么控制也控制不住,它產(chǎn)生了內(nèi)在的變化。


我們國(guó)內(nèi)電池企業(yè)幾乎不懂這個(gè)事情。


我們現(xiàn)在很多企業(yè)在追求技術(shù)進(jìn)步的過程中,我們一直在模仿,我們稱之為逆向開發(fā),而國(guó)外是正向開發(fā),國(guó)外這些技術(shù)團(tuán)隊(duì)在正向開發(fā)的過程中遇到了很多失敗和調(diào)整,但我們?cè)谀嫦蚰7碌倪^程中不知道,尤其你在超越它的技術(shù)的時(shí)候,逆向開發(fā)沒有辦法超越。


我們和國(guó)外打交道的時(shí)候,他們電池組先解決完這些問題,然后說(shuō)根據(jù)這個(gè)要求可能選哪幾組電池。


剛才說(shuō)道很多時(shí)候電動(dòng)車在充電時(shí)出現(xiàn)問題,電池的安全使用和循環(huán)壽命的因素,除了電池自身工業(yè)和產(chǎn)品質(zhì)量問題,至關(guān)重要的問題就是安全管控,但是現(xiàn)階段,我們把這個(gè)熱管理基本都減掉了。


特斯拉因?yàn)闊峁芾碚囋黾恿四敲炊嘀亓?,我們的電?dòng)汽車說(shuō)我不要那么復(fù)雜的,這能不出事嗎?把該有的哨兵都撤了,不是從可靠性、安全性角度出發(fā),而是從滿足補(bǔ)貼要求去做這件事情,這就出了很多問題。


所以充電的管理和電池自身的質(zhì)量同等重要。


電池是被點(diǎn)燃的,我們的充電機(jī)傻到什么程度,它不知道這個(gè)電池現(xiàn)在該干嘛,不管它吃飽沒有吃飽,就填鴨式地往里面塞。


我們現(xiàn)在的電池就是一直在塞,被塞出問題了。


客觀地說(shuō),這些年中國(guó)電池的產(chǎn)品質(zhì)量提升了,雖然與國(guó)外有一定差距但沒有那么大,影響中國(guó)發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)的難點(diǎn)主要是成組技術(shù)及必須的電池安全管理系統(tǒng)。


說(shuō)到電池安全管理系統(tǒng),很多人立刻想到BMS,電池管理,其實(shí)這是一個(gè)被動(dòng)的手段。一個(gè)東西好好的為什么要人管它,那誰(shuí)來(lái)管理電池的這個(gè)BMS?


但是沒有辦法,很多人探討說(shuō)能不能雙BMS,聽著都荒唐,應(yīng)該做到?jīng)]有BMS。


為什么非要用BMS,這里有很多誤區(qū)。


越用,什么主動(dòng)均衡、被動(dòng)均衡這些問題都來(lái)了,越用越復(fù)雜,結(jié)果加上這些復(fù)雜的系統(tǒng),自己老出錯(cuò)。


今年9月30日,一輛電動(dòng)車啟動(dòng)的時(shí)候可以開170公里,半個(gè)小時(shí)就停了,后面的大貨車跑過來(lái)撞上了,原因就是好多東西誤報(bào)了,怎么保證這個(gè)東西不出問題,零部件加的東西越多,管理的東西越多,可靠性越低。


電池的健康度、內(nèi)阻測(cè)試、故障診斷,很多企業(yè)有大量數(shù)據(jù)后臺(tái)監(jiān)管,但是后臺(tái)沒有人看,數(shù)據(jù)不報(bào)警沒有人理,很多出事一定是積累的過程,積累到一定程度才出事,我們應(yīng)該在積累的過程中發(fā)現(xiàn)問題,現(xiàn)在看后臺(tái),大量的數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)管理,他們更愿意去判斷你一會(huì)兒去哪兒吃飯。


但是電池安全這件事情上沒有人管,大量數(shù)據(jù)閑置,所以我們的故障診斷搞了五年都沒有提高,領(lǐng)導(dǎo)去看的時(shí)候,說(shuō)企業(yè)有大屏幕展示,每臺(tái)車都能看得清楚。


BMS最重要的問題,一是安全,二是壽命,BMS能管得了從外面進(jìn)來(lái)的問題,管不了從里面進(jìn)來(lái)的問題,為什么電動(dòng)車夏天冬天開的速度快慢有那么大差異?


這是國(guó)際的圖片,幾百個(gè)實(shí)驗(yàn)中的一個(gè),這個(gè)電池有滿電狀態(tài)和放光的狀態(tài)。


這中間50%,不同的線表示不同溫度,假定選定一個(gè)50%的中間態(tài),看看這個(gè)差異,一個(gè)在這兒,一個(gè)在那兒,我們看坐標(biāo)在這兒不到100,這個(gè)地方不到300,這個(gè)地方的性能和這個(gè)地方,同樣的電池在不同的溫度情況下,有三到四倍的差異,這就是為什么你們開車的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn),我稍微開快一點(diǎn),續(xù)航里程明顯縮短,這個(gè)東西是我們傳統(tǒng)的機(jī)械式的驅(qū)動(dòng)工藝當(dāng)中不曾有過的東西,它不僅是1和2的,如果我們這個(gè)坐標(biāo)放在這兒看看這個(gè)點(diǎn)的情況是不一樣的。


所以BMS電池管理系統(tǒng)干什么?要準(zhǔn)確地知道任何一個(gè)狀態(tài)情況下,我的系統(tǒng)能力是什么,我們現(xiàn)在給得出來(lái)嗎?


給不出來(lái)。


那你的BMS管什么?


我們現(xiàn)在老是講大數(shù)據(jù),叫數(shù)據(jù)分析,我們連這些數(shù)據(jù)都沒有,你的BMS連這些數(shù)據(jù)都沒有,你分析什么?


我們沒有。


這是很麻煩的事情,所以管理系統(tǒng)是很復(fù)雜的事情,我們國(guó)內(nèi)對(duì)這個(gè)認(rèn)識(shí)不夠。


這個(gè)模型后面不同的車廠說(shuō),它的邊界變了,你能不能隨之調(diào)整,用這個(gè)模型調(diào)整可信度是多少,給不出來(lái),因?yàn)楹笈_(tái)沒有數(shù),沒有企業(yè)做這個(gè)事情。


這是最典型的一張圖,這個(gè)鋰離子,就是這樣的結(jié)果,現(xiàn)在示意圖是這樣,真實(shí)制造的時(shí)候,口小,里面大,所以進(jìn)的時(shí)候費(fèi)勁,特別是你在外面推的時(shí)候,擠在一起。


我們一般放電不會(huì)出這個(gè)問題,就是充電會(huì)出這個(gè)問題,我們采用的是推還是牽引的方式,后果不一樣。但現(xiàn)在沒有辦法,充電的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生崩塌,一塌就進(jìn)不去,進(jìn)去就出不來(lái)了,所以帶來(lái)很多問題。


影響電池循環(huán)壽命的因素:溫度、電流。


溫度對(duì)它損傷最大,電流太大損傷也會(huì)大,另外就是充放電。


我們發(fā)現(xiàn)國(guó)外電池中,明明可以走180公里,但實(shí)際就只能開140公里。他說(shuō)是為了保護(hù)電池,國(guó)內(nèi)往往追求充一次電走得越長(zhǎng)越牛,其實(shí)完全錯(cuò)了,因?yàn)榉烹娚疃仍缴畹臅r(shí)候,對(duì)電池的損傷非常大。


快充對(duì)電池的損傷是很大的,目前的設(shè)計(jì)方案,要想快充,改變電池結(jié)構(gòu),以及更適合快充電的材料,會(huì)降低電池的壽命。


在追求能量密度的情況下還追求便宜,國(guó)家說(shuō)補(bǔ)貼1塊錢,那把1塊錢當(dāng)電池的價(jià)格了,這種情況下,大家不會(huì)選擇成本高的做法,一定選擇成本低,成本低的時(shí)候不適合快充,用于快充以后就會(huì)出問題。


現(xiàn)在能做到不管溫度怎么變,電池都能正常工作,能夠攻下這個(gè)難關(guān),可以說(shuō)非常非常難,電池組整個(gè)始終在振動(dòng),做液冷是很難的事情,特斯拉就不做液冷。


簡(jiǎn)單小結(jié)一下,主要是幾個(gè)問題:


第一,新能源產(chǎn)業(yè)存在很大的泡沫,產(chǎn)能過剩。


第二,需要系統(tǒng)好好配合。


第三,一體化設(shè)計(jì)問題。


我們現(xiàn)在都在第一階段,真正達(dá)到一體化在三階段,全面測(cè)試,通過測(cè)試找到這些問題的平衡,這是很重要的。這些參數(shù)和系統(tǒng)的平衡最重要,安全性第一位,可靠性要重視,在保證的情況下談成本。


第四,加快回收的能力。防止對(duì)環(huán)境造成第二次污染。

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