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王子冬:如何做好動力電池系統

發布時間:2016年07月22日 10:54 作者:王子冬 來源:客車網
  2016年7月16日,2016中國新能源汽車高峰論壇在北京盛大舉行。來自政府主管部門、行業權威專家學者、新能源整車企業、新能源主流運營商、投融資機構、新聞媒體,以及近40國一帶一路國家代表團成員,共計500余業界精英齊聚一堂。本次高峰論壇以“政策”、“市場”、“運營”為主題,通過深入解讀、分享與交流,探討我國新能源汽車市場化、產業化過程中存在的“頑疾”的解決思路和辦法,促進我國新能源汽車產業的可持續發展。

  科技部863計劃電動車動力電池重大專項檢測中心主任王子冬就“如何做好動力電池系統”做了主題演講,全文記錄審定如下:

  動力汽車電池已經57家了,按照國家戰略我們在動力電池領域準備培養3到5家在世界上有話語權的,剛才有同志問了57家怎么管理?會有動態管理制度,我們會去檢查,會在市場上隨即抽取你的市場產品,不是傳統的送樣產品到試驗室檢測,特別是做18650的小電車企業。

  今天跟大家講怎么樣做電池組的事,我很贊同最近陳清泰老領導的一些講話,特別是王秉剛主任剛才說:我們去年完成這么多任務情況下,大家應該反思為什么今年出臺的一些政策在減緩電動車發展勢頭,是因為很多新能源企業在創新、研發上嚴重不足,有很多企業在湊數,這是很危險的事。

  老領導提出來要保持市場的理性,不是剛才我們看到的2015年11、12月電動車市場的瘋狂增長,而是要保持市場理性,適度放緩電動汽車的增長速度。國家選定一些城市進行試點,以巨大的財政成本支持電動汽車發展,重要的是目的是通過規模化的生產和應用,來檢驗產品,護送電動汽車從幼稚走向成熟,企業應當正確的理解國家推動試點的意圖,試點就是要從整車,電池,零部件,基礎設施,商業標準和用戶體驗等各個方面來暴露問題,解決問題,此時,必要的適量規模是非常重要的,但是它應該是精益求精生產的產品,而不是粗制濫造,不是簡單湊數。

  如果企業瞄準政府補貼數量為導向,就會把尚未解決的問題與粗制濫造造成的問題混雜在一起,分不清真偽,不利于找準問題,解決問題,偏離試點的方向,將大大降低國家財政支出效率,要防止政府補貼退出之后又回到燃油汽車。

  動力電池技術的進步,使電動汽車開始進入市場應用,這就使政府和越來越多的企業家,消費者看到電動汽車的遠大前景。目前動力電池作為電動汽車的核心部件,成本占全部乘用車的40%。

  從汽車發展的歷史看,驅動技術的電動化已經幾起幾落,中國的電動汽車能否一路走向成熟,還存在著很大的挑戰。比如說充電難,特別是冬季,存在著里程焦慮,電池企業承擔著重要的角色,不是簡單的跟著別人賺錢。有的企業老板跟我講:我做的新能源汽車市場大餐的餐桌邊上我看著別人吃,我吃不著我難受。這是不對的,你應該明白你的擔子非常重,我們要解決將來能不能在世界上有話語權的問題。電動汽車是有很強外部特性,需要政府推手形成市場,但是這只是短期的。我們最終必須走向依托市場自行發展的軌道。在技術水平上要有突破,不是簡單的拼湊,大家一定要注意。同時電動汽車與動力電池領域有很多企業在投入,國家希望企業能夠把這個作為長期戰略,而不是簡單的湊數。

  老領導提出:從中長期看,決定中國電動汽車發展的首要不是今天急速擴大的生產能力投入,而是持續積累的技術突破,才是企業越來越強的產業競爭力。是政府補貼政策退出后電動汽車在市場上與燃油車抗衡能力。而且那個時候,能站住腳的不一定是今天的產能規模最大的。

  談到動力電池這個事情,個人認為不僅除了動力電池,電動車還要關注車身輕量化,低能耗電動機的問題,大家要全面考慮這個問題。另外老實講我們最近做了非常多的試驗,動力電池在短期內使安全、可靠的、商品化電池子組的能量達到160Wh/kg是不太可能的,因為我們目前連100Wh/kg的電池組還做不好呢。一定是腳踏實地、一步一步走上去的。關鍵點是什么?是衡量電池組水平的尺度的問題,我們的標準是什么?不是國家的標準,國家的標準是門檻,你企業自己的標準要遠遠高于國家的標準。

  建議中國做電池的企業要好好學學國外的企業,為什么人家進步快?要提升企業自身價值,深入研究客戶。很多企業在做什么電池的問題上,不清楚你為什么要做這個事情,你研究你的用戶沒有?不是說我會做什么就賣什么,一定要培養用戶。提高產品價值,不是在市場上跟人家拼價格,你的價值在哪?要用戶搶著要你的東西才有價值,要研究如何打造個性化服務?不能總打價格戰。

  另外,在開發產品時要拓寬視野,滿足電動車工作特性和功率,滿足環境的適應性,滿足使用安全性需求,滿足可靠性要求,滿足固定的強度要求。我們最近發現很多電動車問題出在連接上,包括電池芯到整車系統連接都存在著非常多的問題,你可以自己去研究、去分析。要解決電池組快換的問題、充電的事情。你們在看社會上看到很多在做充電機的企業,我個人認為大部分是在做硬件的企業,他們的技術主要體現在硬件上,怎么能快充沖?,怎么能在快充情況下不折壽的辦法有沒有?怎么在充電過程延長電池組的壽命?說明我們的充電方法存在嚴重的問題,一定要研究這個事,現在還沒有看到具體的企業在開展研究。

  低成本不是用低的、便宜的東西造東西,而是要找到低成本的方法,滿足電動汽車參數狀態。滿足回收方便性的問題,解決電池梯次利用的問題。

  我們看看國外的這幾種車的開發,我一直在說電動車絕對不是在傳統燃油車基礎上改做的電動汽車,絕對不是。一定是創新的,我昨天在試驗室里有幾個企業到我那找我,我讓他們看電池組設計,一看就知道純屬是在燃油車上改的,電池組做的奇形怪狀,那就是車上哪有地方就放哪,電動汽車是需要個性化的東西,是創新的東西。

  剛才王秉剛主任前面講了電動車發展遇到的問題,我現在說挑戰,安全性我們一直在說,這是最近在北京大家都知道三里屯的事情,目前事故正在調查之中,也是用的國內18650電池的,有些電動車著火的事情沒有公布,不是不存在。

  導致電池著火原因很多,某些劣質工廠生產電池會導致著火,有一個人給我發短信,買了電池沒有裝在車里,放了一年后裝上車第三天就著火了,放了一年有很多問題,也暴露出短前期生產后長期擱置的問題。

  我們最近出現的幾個事故問題,我們也從內部了解到,發現一些企業,由于產量增長過快,整車壓制動力電池企業的錢,所以企業買材料時盡可能買便宜的材料,生產過程中又沒有管得那么細,因為我們沒有真正大批量經驗,突然來了那么多訂單,管理跟不上,造成很多缺失,而且這些企業就是恰恰王秉剛老師點的中國比較靠前的企業。

  所以我一直在講:近期中國(2016年到2017年)會有大量事故發生,目前為止還沒有辦法避免不過充電,特別是18650并起來的,其中某一兩支電芯出問題是沒有辦法測量的。

  頻繁起火的原因背后,是我們整車企業總是把電池企業當成可以隨便選擇的對象,這樣不好。去年就有人和我講:我都派人坐到電池廠等貨,我們很多電池企業是在湊數,電池組不是專門設計的,因為電池企業跟整車企業沒有形成聯盟關系,你看大眾、寶馬、通用等等,哪個企業不是整車企業跟電池企業連成很好的聯盟去發展。我們總是看表面問題,不看深層次問題,我建議一定要整車企業跟電池企業形成聯盟合作。

  服務不到位,我看到很多數據我們有監控數據,包括出事一系列的深圳、北京、廈門、南京出事的有沒有提前報警的,我們都沒有,為什么?這么多數據誰去管、誰去用。數據沒有人用要數據干什么?這就是工信部領導說的監而不管,所以很多事故苗頭沒有能很即時的制止。最近我們也發現產銷量和著火事故同時出現增長現象,有的領導講了:不能因為這些事有可能斷送一個行業。

  對于電池影響安全的因素有很多,材料問題的,零件的問題等等。散熱和保溫,在座的電池廠你們看看,你們做的電池箱有沒有風扇,你的電池箱是金屬的、鐵皮的,保溫嗎,外面的冷能不能傳進去?外面熱能不能傳進去?我拆開了很多電池組,看到有許多連保溫都沒有怎么去調溫呢?我在2004年,2005年的時候,看到本田公司送到我們試驗室的電池組樣品,我就想拆,日本朋友說主任你千萬別拆,外面有一層白色的東西,是我電池組的外殼,他說采用這個材料做保溫層,可以減輕重量。所以那個時候我就明白了要想調溫度首先要保溫。一致性、成本的問題,也有把產品做成高端產品來降低人們對產品價格上漲的敏感度。

  今天我們大家在這里講的是政策、市場和運營,我覺得市場和運營最重要的問題,市場和運營主要是商業模式,如果沒有商業模式怎么去運營?不能運營就不能持續發展。

  電池組的技術,去年我們反法西斯戰爭,國慶閱兵大家都見過,我們最終看到的是非常整齊、非常漂亮的隊伍,在座的各位有誰能做到?這說明電池單體、模塊、成組產品能夠步調一致工作是很難的事,不是簡單的把電池連成電池組。

  剛才我說的一致性,實際上很多原因不是電池廠的問題,電池組廠的不一致性當中只有10%是電池生產企業的責任,60%是電池組合當中造成的不一致,還有30%是充電方法不合理造成的。

  電池組關鍵技術涉及到很多,還有評價尺子,如果你的評價尺子做的不好,這里面有很多內容,最終還是要看電池系統的要求,這個里面材料占很小的比例。

  電池組將來要注意的事情。管理系統,我感覺我們國內管理系統問題比較大,不是簡單測量電壓和溫度就行的問題。

  電池組對BMS的問題,還有要保護的東西,是非常基本的東西,將來有時間我們可以開展專題性的討論,告訴大家還有什么問題。現在看到的是非常簡單的問題,電池系統管理有兩個最大作用一個是安全,一個是壽命,目前所有的BMS沒有能管理到這兩個問題的。實際上目前的BMS沒有很好的解決這個,大家看有一個電池組,這是混合動力的電池組,在不同的情況下電池內阻是變化的,如果BMS在采用固定不變的模型情況下測試是肯定是有問題的。

  所以我講現在的BMS是有許多問題,沒有管好電池組。我跟大家講如果談到均衡,什么時候可以均衡?通過大量做實驗得到的結果是:在能夠知道電池健康度的情況下才能均衡,電池的健康度是一直在變的東西。不能知道電池健康度情況下做均衡沒有意義,要解決是什么原因造成電池不均衡?

  這是國外用國內電池開發的電池組,他們也在做電動物流車,做了一個夾層,這是我們國內做的一些電池組,我們將來有這個問題跟大家分享。這是德國人做的電池組,一看就是講究,動了腦子做的。

  提到標準,包括新國標,包括公告的問題,我想要告訴很多企業,很多時候還是要少些浮躁,多些積累。不要看每一支電池的能量密度,而是要看電池組的能量密度。我們在做這件事要特別注意,不能今天還在用電池的指標說話,一定要拿電池組的指標說話,否則將走入歧途,謝謝大家。

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