各位來賓，各位領(lǐng)導(dǎo)，大家下午好，我叫陳旸，來自萬向A一二三系統(tǒng)有限公司。感謝大會給我提供這樣的機(jī)會和大家一起共同探討電動汽車未來的發(fā)展。我們作為電池供應(yīng)商，對車的知識不如整車廠多，但是對電池有一定的了解。今天想利用這個機(jī)會跟大家共同探討一下在今后幾年內(nèi)，動力電池系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

萬向A一二三系統(tǒng)有限公司技術(shù)副總陳旸發(fā)表演講

我今天想介紹主要兩點(diǎn)，談發(fā)展趨勢，就要了解我們現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)是什么?怎么樣來迎接這些挑戰(zhàn)?談到電池系統(tǒng)，大家都很熟悉，它是由模塊，熱管理系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)，電池包系統(tǒng)及密封系統(tǒng)組成。那么看現(xiàn)在的系統(tǒng)技術(shù)，我們現(xiàn)在面臨的最大挑戰(zhàn)是什么?中國將會成為世界上最大的電動車的市場。高系統(tǒng)能量密度和長純電動旅程是我們的目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，安全就會成為至關(guān)重要的問題。沒有了安全，一切都無從說起。所以安全很重要，另外一點(diǎn)就是剛才很多專家學(xué)者都提到的可持續(xù)性發(fā)展。我們現(xiàn)在的市場是靠補(bǔ)貼來推動市場，那么將來隨著補(bǔ)貼逐漸逐漸地增多，這個市場怎么實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性地發(fā)展。就會涉及到很多技術(shù)問題，商業(yè)運(yùn)營問題。要想讓市場得到可持續(xù)性地發(fā)展，首先質(zhì)量要能夠保證，這是大家接受電動車的前提。同時，我們要有先進(jìn)的技術(shù)作為降低成本，提高質(zhì)量的基礎(chǔ)。

現(xiàn)在回到第一個話題，就是安全，涉及到電芯的安全，熱安全，結(jié)構(gòu)安全和電器安全。這個里面電芯的安全是整個系統(tǒng)里面最關(guān)鍵的安全技術(shù)。萬向A一二三采取的路線是從基礎(chǔ)材料角度來做基礎(chǔ)研究，從根本角度解決了安全問題。A一二三在材料基礎(chǔ)研發(fā)方面有很多技術(shù)積累，在磷酸鐵鋰方面積累了很多的經(jīng)驗(yàn)。我們現(xiàn)在把這些經(jīng)驗(yàn)用到三元材料的研究中。我這里給大家舉一個例子，我們現(xiàn)在研發(fā)的是532的材料。我們想辦法通過材料的表面處理技術(shù)，來提高防止熱失控的能力。大家可以看到，通過這種合成技術(shù)，我們可以很有效地把“防熱失控”的材料包敷在NMC材料的表面，從而提高三元正極材料的安全性。怎么樣能把包敷得形式做得更加靈活，怎么樣把這項(xiàng)技術(shù)盡快推廣到量產(chǎn)上，我們?nèi)孕枰龈嗟墓ぷ?。這樣做的效果如何哪?我們從這張圖可以看出(綠的那條線就是普通的市場上找到的532材料，藍(lán)的是我們自己合成的材料)，從市場上找到的523材料，大概300度左右就發(fā)生熱失控。我們合成了這一種材料，到350度是熱失控仍未發(fā)生。當(dāng)然搞電芯的人都知道，研究一個電芯要有性能的綜合評價。我們現(xiàn)在僅僅是從安全角度考慮的。那么電芯的壽命，電芯的成本，我們還要考慮其他綜合因素，最終開發(fā)一個最優(yōu)的電芯。這一研究結(jié)果告訴我們基礎(chǔ)研究對提高電芯的安全是最重要的，也是可行的。這是我們堅(jiān)持的路線。

講完電芯的安全，我們講結(jié)構(gòu)安全。結(jié)構(gòu)安全涉及到很多方面，包括疲勞特性和抗沖擊特性。疲勞特性通常是用隨機(jī)振動來驗(yàn)證的。但是隨機(jī)振動的輸入是不是合理對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有很大的影響。電動汽車的可持續(xù)性發(fā)展與系統(tǒng)的成本又很大的關(guān)聯(lián)。但是如果輸入得很嚴(yán)格，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就必須很強(qiáng)壯。這樣的話，成本就增高了。我們目前現(xiàn)在的狀態(tài)，因?yàn)榇蠹易鲞@個產(chǎn)品，都要通過GBT的驗(yàn)證。GBT的振動就要比我們很多小的電動車實(shí)際的合載要強(qiáng)得多。因此導(dǎo)致系統(tǒng)過設(shè)計(jì)。我們的認(rèn)證機(jī)構(gòu)也意識到這個問題，正在修改相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。但是從供應(yīng)商的角度講，希望在這方面主機(jī)廠和國家機(jī)構(gòu)能夠在一起多方面地緊密合作，研發(fā)出我們適合自己車型的何載。在國外和其他OEM工作的時候，每個工廠都是按照自己的路譜來設(shè)計(jì)的。同樣電池本身理論上可以把它設(shè)計(jì)成抗碰撞的，但是這個設(shè)計(jì)要非常強(qiáng)壯。這樣的話成本就上去了。因此整車應(yīng)該來承擔(dān)碰撞荷載，同時電池本身也要承擔(dān)一定量的變形。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)來保證整個安全特性。同時電池系統(tǒng)要承擔(dān)低速沖擊，但是怎么來設(shè)計(jì)也是很重要的一點(diǎn)。這決定了電池設(shè)計(jì)有多大，重量有多少，承載有多少。

我們現(xiàn)在密封的設(shè)計(jì)驗(yàn)證方法都是對新設(shè)計(jì)而言?？墒窃趯?shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，你剛剛設(shè)計(jì)出來的時候，特性是好的。那么用了十年以后呢?從現(xiàn)在到十年的過程當(dāng)中，要經(jīng)歷怎么樣的荷載，經(jīng)歷多少疲勞荷載，材料老化。如果把這些技術(shù)都做一個綜合的研究，開發(fā)出一個比較完整的方法的試驗(yàn)方法，在設(shè)計(jì)初期就可以預(yù)估系統(tǒng)生命終期的密封性能，那么對提高安全性就有非常大的幫助。這是行業(yè)要做的事情。當(dāng)然我們也有很多成功的經(jīng)驗(yàn)。

我本人做了幾十年的CAE，軟件有很多功能，但是它取決于你輸入的條件。輸入了什么東西，輸出的東西就是什么。所以我們在CAE的前提下，要做一些CAE方法的驗(yàn)證。這樣的話才知道這個CAE做出來的結(jié)果是可靠的。這一點(diǎn)朋友們都有共識，但是我還是想利用這個機(jī)會說一下。

熱安全方面也很重要。要想根本地避免熱的問題最難的就是加強(qiáng)完整的質(zhì)量體系。要從整個的生產(chǎn)體系，找出可能導(dǎo)致內(nèi)短路得原因，采用相應(yīng)的控制手段，避免這些問題的出現(xiàn)，從而防止可能產(chǎn)生的熱失控。應(yīng)該做什么樣的實(shí)驗(yàn)來檢查。要從各個角度做實(shí)驗(yàn)，防止這樣的事件發(fā)生。當(dāng)然從另外一個角度講，我們需要有探測功能。BMS應(yīng)該有這個預(yù)報(bào)功能，能探測出來這個要出問題了，應(yīng)該采用壽命樣的控制策略來減緩可能得危害。當(dāng)然我們最終還要研究出一套可行的測試方法。用來測試熱失控一旦發(fā)生，系統(tǒng)是否可以抑制熱失控的蔓延，以保證乘客安全。在這方面還要做更多的工作，這樣子能找到一種能給予我們一致的可靠的結(jié)果，在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中用它來評價系統(tǒng)設(shè)計(jì)，來提高熱安全的設(shè)計(jì)水平。

這里面給出了幾個例子，我們在做這個系統(tǒng)的時候，有多重的熔斷器(電池包，模塊，電芯，甚至還有線束的熔斷器)。同樣其他的溫度傳感器，當(dāng)它高溫的時候如何來實(shí)現(xiàn)保護(hù)。電氣安全的范圍很廣，所以我不說很多。大家如果注意觀察，現(xiàn)在電動車發(fā)生的事故中，很多都跟這些方面有關(guān)系。我們現(xiàn)在很多的插件都是進(jìn)口的產(chǎn)品，原因是什么呢?我們怎么樣評價自主品牌的疲勞性，怎么樣提高產(chǎn)品的可靠性和疲勞特性。這是電器安全方面需要做的很重要的工作。所以我也希望利用這樣一個機(jī)會，因?yàn)榇蠹以谶@方面看似很簡單的問題，但是對行業(yè)是有很大的發(fā)展。首先它能降成本，另外能帶動行業(yè)的發(fā)展。

功能安全在國內(nèi)沒有那么地充分重視，近幾年非常高度重視了。但是它會帶來另一方面的問題，不同安全等級對系統(tǒng)的要求完全不同，對系統(tǒng)的成本有很大的影響。我們要在保證產(chǎn)品在安全可靠的情況下，又不提高過多的成本，這也是我們研究的重要問題。這就是功能完全的例子，我就不重復(fù)了。經(jīng)過嚴(yán)格的分析，經(jīng)過各種各樣的實(shí)驗(yàn)，可以證明安全等級B完全可以滿足要求，而不需要安全等級C。這樣可以在滿足系統(tǒng)安全的前提下降低系統(tǒng)地成本。

輕量化也是很重要的，材料當(dāng)然是很重要的方面。還有有一點(diǎn)大家在想，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)取決于荷載，我們現(xiàn)在的電池包于整車的連接都是硬連接，這樣的話車的車載全部都傳到電池上去。我們是否可以考慮軟連接以降低傳入電池包的何載，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕量化。

電池準(zhǔn)確的狀態(tài)評估對其安全運(yùn)行有根大的影響，現(xiàn)有算法多集中在生命初期。全生命周期內(nèi)準(zhǔn)確的電池狀態(tài)評估也是我們面臨的一個重要任務(wù)。

最后我想，可持續(xù)性發(fā)展，安全是必需的。可持續(xù)性就要有高質(zhì)量、低成本，這個都需要技術(shù)去做支撐?；厥绽脤沙掷m(xù)發(fā)展也很重要。最后講一個簡單的可持續(xù)性發(fā)展的例子，像萬向A123去年在的12V啟動電池的技術(shù)上取得了重大突破，其-30度的低溫啟動性能比鉛電池還好，這為該產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用奠定的技術(shù)基礎(chǔ)。48V電池也是這樣，我們的超級納米磷酸鐵鋰電池的單體功率密度可以做到每公斤3000瓦，系統(tǒng)功率密度每公斤2000瓦。這使得我們的產(chǎn)品在全球市場得到了廣泛的應(yīng)用。萬向A123得48V電池現(xiàn)已量產(chǎn)。到2020年預(yù)計(jì)產(chǎn)量超100萬套。最后想跟大家說一句，安全和可持續(xù)性發(fā)展是我們面臨的兩個重大的問題。通過基礎(chǔ)研究帶動這個行業(yè)的發(fā)展，萬向A123愿與大家一道在這方面為行業(yè)的發(fā)展做出我們的貢獻(xiàn)，謝謝大家!

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