在1月12日于廈門召開的2015中國(guó)客車學(xué)術(shù)年會(huì)上，中國(guó)北方車輛研究所國(guó)家863動(dòng)力電池測(cè)試中心主任王子冬以“電動(dòng)車發(fā)展之關(guān)鍵總成——動(dòng)力電池成組技術(shù)”為題指出，新能源汽車產(chǎn)品技術(shù)，特別是電動(dòng)車車身輕量化、電動(dòng)機(jī)節(jié)能和動(dòng)力電池集成技術(shù)，已成為我國(guó)電動(dòng)汽車戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸技術(shù)，需要對(duì)其他地區(qū)示范過程中的深層次問題，進(jìn)行深入細(xì)致的研究與分析，做好頂層設(shè)計(jì)，系統(tǒng)思考，重點(diǎn)突破、穩(wěn)步推進(jìn)。勝出者往往不是因?yàn)槟芰?，而是觀念!

應(yīng)采用1:1:1的供應(yīng)商選擇機(jī)制

王子冬指出，汽車發(fā)展趨勢(shì)是電動(dòng)化、智能化、輕量化和個(gè)性化，今后的汽車將是全新的“節(jié)能、環(huán)保、智能電動(dòng)車”。而評(píng)價(jià)原則是安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性和方便性。

他舉例說，動(dòng)力電池要想在短期內(nèi)使安全、可靠的商品化的電池組能量密度達(dá)到160Wh/kg是不太可能的!因?yàn)槟壳拔覀冞B能量密度達(dá)到100Wh/kg的電池組還都不能商品化。我們衡量電池組性能的尺子不是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而是評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。他建議國(guó)內(nèi)的整車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該有戰(zhàn)略布局，采用1:1:1的供應(yīng)商選擇機(jī)制，不能讓某一個(gè)電池生產(chǎn)企業(yè)獨(dú)大，否則就會(huì)喪失議價(jià)權(quán)。中國(guó)有許多動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)，情況與國(guó)外不同，正是因?yàn)橛羞@些動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)，所以中國(guó)的整車生產(chǎn)企業(yè)才能享受到優(yōu)質(zhì)低價(jià)的國(guó)外動(dòng)力電池產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)功不可沒!

不過，王子冬也表示，中國(guó)動(dòng)力電池生產(chǎn)和開發(fā)企業(yè)也要盡快提高自己的水平。向國(guó)際先進(jìn)水平企業(yè)學(xué)習(xí)，提高自身價(jià)值;深入研究用戶需求，提高產(chǎn)品價(jià)值;研究如何打造個(gè)性化服務(wù)，不能總打低價(jià)戰(zhàn)略。在開發(fā)產(chǎn)品時(shí)，要拓寬視野，多角度尋找解決問題的辦法。電池組需要解決：滿足電動(dòng)車的工作特性的功率需求、滿足環(huán)境適應(yīng)性需求、滿足使用的安全性需求、滿足可靠性要求、滿足固定的強(qiáng)度要求、滿足電連接的可靠性要求、滿足電池組內(nèi)部熱管理要求、滿足電池組長(zhǎng)壽命使用要求、滿足電池組快速充電要求、滿足電池組維護(hù)方便的要求、有可能要滿足電池組快換要求、滿足低成本要求、滿足提供電池組狀態(tài)參數(shù)的要求、滿足梯次利用的要求、滿足回收方便性要求。

2016電池供大于求是大概率事件

王子冬介紹，動(dòng)力電池的反應(yīng)周期是4—6個(gè)月。2015年動(dòng)力電池供不應(yīng)求，很大部分原因在于新能源整車發(fā)展過快，使得動(dòng)力電池整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈沒有反應(yīng)過來。“一哄而上”的投資擴(kuò)產(chǎn)模式，不利于可持續(xù)發(fā)展。對(duì)于“站在風(fēng)口”的動(dòng)力電池行業(yè)來說，電動(dòng)汽車自燃事故頻發(fā)，必須更加重視動(dòng)力電池的安全性，市場(chǎng)布局固然很重要，但更重要的是質(zhì)量安全問題。

他預(yù)計(jì)短時(shí)間內(nèi)，動(dòng)力電池市場(chǎng)的瘋狂狀態(tài)還將持續(xù)，2016年動(dòng)力電池的供需將會(huì)達(dá)到一個(gè)短暫的平衡點(diǎn)，供大于求的出現(xiàn)是大概率事件。一方面，由于投資加大動(dòng)力電池生產(chǎn)廠商會(huì)繼續(xù)釋放產(chǎn)量;而另一方面，新能源汽車經(jīng)過一年左右的市場(chǎng)爆發(fā)式增長(zhǎng)，會(huì)進(jìn)入一個(gè)冷靜期。同時(shí)，在急速增長(zhǎng)的市場(chǎng)中將充分暴露新能源汽車存在的問題，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下的優(yōu)勝劣汰現(xiàn)象一定會(huì)出現(xiàn)，一些品牌將遭淘汰。這也將使動(dòng)力電池領(lǐng)域有所“降溫”。

對(duì)于國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池行業(yè)而言，除了需要預(yù)防產(chǎn)能過剩外，還有技術(shù)、安全等方面的一些瓶頸技術(shù)需要突破。假如不能取得技術(shù)上的創(chuàng)新和突破，中國(guó)動(dòng)力電池業(yè)發(fā)展的就僅僅是巨量產(chǎn)能、過剩產(chǎn)能，而非優(yōu)勢(shì)產(chǎn)能!

新能源汽車頻繁起火的背后

王子冬表示，動(dòng)力電池的安全對(duì)于電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。近年來，隨著各種節(jié)能與新能源汽車試點(diǎn)和實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)量的增多，安全事故時(shí)有發(fā)生，事故的分布從縱向看，在加工、制造、化成擱置、運(yùn)輸、測(cè)試、使用、充電維護(hù)、回收各個(gè)環(huán)節(jié)上，都出現(xiàn)過問題。從橫向看，國(guó)內(nèi)外在手機(jī)、電腦、電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)轎車、電動(dòng)公交車、混合動(dòng)力車等領(lǐng)域應(yīng)用過程中，也都出現(xiàn)過問題。目前動(dòng)力電池出現(xiàn)問題多數(shù)是在充電時(shí)發(fā)生，低溫充電增加了出現(xiàn)問題的概率。如何提高動(dòng)力電池的可靠性與安全性成為當(dāng)前業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

他認(rèn)為，2015年新能源汽車頻繁起火的背后，一是因?yàn)檎嚻髽I(yè)與電池生產(chǎn)企業(yè)沒有形成戰(zhàn)略合作關(guān)系，相互的忠誠(chéng)度不夠，整車企業(yè)壓電池生產(chǎn)企業(yè)的資金現(xiàn)象嚴(yán)重，電池生產(chǎn)企業(yè)不會(huì)全心全意替整車企業(yè)考慮，也不會(huì)為整車企業(yè)開發(fā)合適的產(chǎn)品，也不會(huì)用好材料，埋下了安全隱患!二是服務(wù)不到位(因?yàn)殡姵厣a(chǎn)企業(yè)沒有利潤(rùn))，數(shù)據(jù)積累有，但是不去分析，沒有能夠提前發(fā)現(xiàn)事故苗頭。三是新能源汽車起火主要集中在電和熱方面，在研發(fā)過程中，pack、電機(jī)、電控、整車等各個(gè)領(lǐng)域的企業(yè)普遍缺乏深厚的技術(shù)積累，一些能力差的企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)流程不完善，以滿足基本功能為主，對(duì)新能源汽車和零部件的特性沒有足夠深入的研究，特別是在安全功能設(shè)計(jì)過程中如果沒有得到有效的保證，導(dǎo)致了電池組出現(xiàn)熱失控。四是高壓系統(tǒng)中的鏈接結(jié)構(gòu)不合理、不可靠也導(dǎo)致了這些事故的發(fā)生。五是對(duì)車輛的運(yùn)行的日常使用、保養(yǎng)維護(hù)和安全監(jiān)控工作不到位。這些共同造成了產(chǎn)銷量和起火事故數(shù)量均呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

一些誤區(qū)需要糾正

王子冬還特別對(duì)當(dāng)前行業(yè)存在的一些誤區(qū)進(jìn)行了糾正。例如，電池安全性與能量密度成反比，磷酸鐵鋰電池的壽命、高溫特性、安全性比三元材料電池好，但低溫性能不如三元材料電池好。純電動(dòng)車能夠走多遠(yuǎn)與攜帶的總能量有關(guān)，與電池能量密度關(guān)系有限。

對(duì)于長(zhǎng)壽命使用即所謂的電池一致性、可靠性問題，實(shí)際上電池生產(chǎn)企業(yè)制造環(huán)節(jié)只占10%，成組使用中占60%，充電方法占30%。對(duì)于電池系統(tǒng)一致性問題，目前存在的比較明顯的誤區(qū)是認(rèn)為電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該把電池的一致性做到±1%的范圍內(nèi)，其實(shí)電池企業(yè)提供給整車企業(yè)的動(dòng)力電池，一致性是可以控制在這個(gè)范圍里的，但是為什么成組后的一致性相差了10%?問題就出在了成組和集成過程中，溫度的不一致，導(dǎo)致了電池在工作中效率的不同，造成電池出現(xiàn)了不一致。另外，電池組的充電方法不合理也會(huì)產(chǎn)生比較大的影響。

對(duì)于電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力電池組的成本降低問題，王子冬指出，就目前電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力電池系統(tǒng)的技術(shù)水平，短時(shí)間內(nèi)將成本降低難度比較大，而這又是用戶比較敏感的問題。因此，需要由新型商業(yè)模式提出電動(dòng)車的使用要求，企業(yè)根據(jù)使用特點(diǎn)和要求，調(diào)整電動(dòng)車的設(shè)計(jì)與配置。特別要關(guān)注輕量化車身技術(shù)、節(jié)能電機(jī)技術(shù)、電池組長(zhǎng)壽命使用方法的創(chuàng)新，拉長(zhǎng)使用鏈，攤薄成本。政府也要積極制定鼓勵(lì)政策，啟動(dòng)碳交易市場(chǎng)，低谷電價(jià)補(bǔ)貼，鼓勵(lì)人們使用電動(dòng)車。

此外，對(duì)電池組的壽命要求不是100%DOD循環(huán)次數(shù)多少，而是在于全壽命周期中能夠提供的總能量，因?yàn)檫@意味著純電動(dòng)車能夠行駛的總里程，以及在儲(chǔ)能應(yīng)用中能夠使用的時(shí)間長(zhǎng)短。電池組與單體電池的性能存在差異，有電芯不等于有電池組，由于集成技術(shù)水平的差異，電池成組后會(huì)造成性能下降，下降程度在10%—40%。放電的容量與能量不一樣，電動(dòng)車行駛需要消耗能量，特別是低溫放電可以放出80%的容量，實(shí)際可用放出的能量可能不到60%了。因?yàn)殡妱?dòng)車行駛所消耗的能量中還包括了電池組電壓的變化量，而放電容量的測(cè)試是不包含電池組電壓變化量的。電芯的價(jià)格也不等于電池組價(jià)格，電池組的價(jià)格還要包含管理系統(tǒng)、箱體、熱管理、各種保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、支架、吊鉤等部件。不同的設(shè)計(jì)要求，這些部件也會(huì)有所不同。

他強(qiáng)調(diào)，電池組與整車生產(chǎn)都需要有一定的工業(yè)基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)，需要雙方的緊密配合才能實(shí)現(xiàn)突破，整車企業(yè)短時(shí)間內(nèi)寄希望于通過規(guī)模化來使電池降成本不現(xiàn)實(shí)。企業(yè)沒有利潤(rùn)，必然走向倒閉，必須生產(chǎn)有競(jìng)爭(zhēng)力的新能源汽車產(chǎn)品，不能長(zhǎng)久依靠政府補(bǔ)貼，必須結(jié)合電動(dòng)車的特性去研究合適的車身結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)個(gè)性化的電動(dòng)車。電動(dòng)車的推廣能否成功，前期基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營(yíng)成本控制、車身輕量化結(jié)構(gòu)、節(jié)能電機(jī)和電池組的性能提高，至關(guān)重要。

如何解決當(dāng)前新能源汽車遇到的難題

目前各地對(duì)電動(dòng)公交車電池組的使用提出保8年的要求，怎么辦?王子冬建議，一是整車企業(yè)要想保證8年使用，電池組合技術(shù)非常關(guān)鍵，也是影響最大的因素。二是公交公司的使用、維護(hù)、充電方法要合理、科學(xué)，如中間補(bǔ)電，淺充淺放，狀態(tài)調(diào)整。三是電池企業(yè)要提高電池健康度分析能力，避免電池突然死亡現(xiàn)象。

電動(dòng)車補(bǔ)貼退坡后怎么辦?王子冬認(rèn)為，經(jīng)過這幾年的發(fā)展，如果電動(dòng)車的補(bǔ)貼減少后，企業(yè)的電動(dòng)車產(chǎn)品就失去競(jìng)爭(zhēng)力，說明企業(yè)在車身輕量化技術(shù)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)、動(dòng)力電池組的集成技術(shù)、新能源汽車運(yùn)行的商業(yè)模式上，缺乏手段。因此企業(yè)要利用這兩年的時(shí)間，把自己的短板補(bǔ)齊。

王子冬表示，動(dòng)力電池產(chǎn)能過剩已成定局，企業(yè)需要有清醒的認(rèn)識(shí)，關(guān)鍵要解決做出好電池的問題。整車企業(yè)也需要考慮與動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)形成戰(zhàn)略合作關(guān)系。

動(dòng)力電池成組技術(shù)要重點(diǎn)解決不同車使用問題

王子冬指出，動(dòng)力電池成組技術(shù)研究的重點(diǎn)是要解決不同新能源汽車的使用問題，特點(diǎn)是在相同的新能源汽車上可能采用不同的組合方案(組合方案不是指電池組的容量和電壓)，在不相同的新能源汽車上可能采用相同的組合方案。這類似于我國(guó)的中醫(yī)開藥方，是根據(jù)病人的身體狀況的不同，對(duì)癥下藥。

他表示，對(duì)電池管理系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的嚴(yán)重不足和目前業(yè)界一些電池管理系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)的錯(cuò)誤管理導(dǎo)向，直接或間接的影響了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展已成不爭(zhēng)的事實(shí)。另外，電池管理系統(tǒng)發(fā)展緩慢的一個(gè)很重要的原因，是缺少電池廠和整車企業(yè)的支持，研發(fā)電池管理系統(tǒng)，不僅需要電池廠配合整車企業(yè)進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，而且需要他們幫助完成電池管理系統(tǒng)的長(zhǎng)期隨車測(cè)試。沒有電池廠和整車企業(yè)的有力配合，電池管理系統(tǒng)無法走向成熟。

對(duì)于BMS均衡系統(tǒng)，王子冬表示，企業(yè)可以研究，但是使用要慎重，在能夠判斷電池單體的健康程度的前提下使用才有效。同時(shí)，只有實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)，才能解決電動(dòng)車輕量化難題。他舉例說，對(duì)于純電動(dòng)中巴，電池組布置在車中部是比較合理的，但不能犧牲通過性，需要與車架一體化設(shè)計(jì)才能達(dá)到最佳布置效果。而且，熱管理很重要，電池箱不能塞滿。

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