一.車廠對電池性能的需求

　　其實對電芯的基本需求包括：能量密度(續(xù)航里程)，安全，快充，成本，壽命，尺寸兼容。

　　1.能量密度

　　根據(jù)我國汽車動力鋰電池技術(shù)路線圖計劃，到2020年系統(tǒng)級能量密度要達到250Wh/kg，成本要降到1塊錢以下，續(xù)航里程達到400km以上，可選擇的成熟材料體系著實不多，目前基本上確認(rèn)使用高Ni三元材料和硅基負(fù)極材料或者相應(yīng)的高電壓材料。

　　國內(nèi)外的主流電池公司實際的目標(biāo)如下：

　　電芯能量密度提升、Pack輕量化和緊湊化設(shè)計、系統(tǒng)能量利用效率提升對提升續(xù)航里程及降低成本貢獻巨大。

　　2.電芯安全性能

　　電芯能量密度快速提升對應(yīng)電芯安全挑戰(zhàn)新增，市場急迫要產(chǎn)品規(guī)模化投放。此外還應(yīng)加強系統(tǒng)安全設(shè)計投入，從系統(tǒng)角度通過多層級、多維度設(shè)計實現(xiàn)產(chǎn)品集成應(yīng)用安全。

　　3.快充特性

　　綜合充電設(shè)施及電池技術(shù)進步認(rèn)為:30~45min快充會作為主流技術(shù)需求,10-15min快充會局部研究并應(yīng)用。換電模式重要出現(xiàn)在出租車的運營上，目前水平為3-5min快換。

　　4.電池成本和尺寸兼容

　　材料技術(shù)進步及規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化、整車能耗降低、梯次利用促進電池降本。標(biāo)準(zhǔn)化最大限度減少開發(fā)成本，同時對梯次利用也是一個很重要的基礎(chǔ)。整車公司未來將會含義模組規(guī)格(比如VDA或新國標(biāo)電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品尺寸規(guī)格)，在模組規(guī)格范圍內(nèi)進行布置，有利于跨平臺應(yīng)用，同時便于回收梯次利用。隨著整車布置的優(yōu)化需求，滑板式電池包布置在電池底盤，有關(guān)Z向要求越來越高，高度在120mm進一步壓縮到100mm，有關(guān)電芯的高度91mm優(yōu)化到80mm。

　　5.壽命

　　電池壽命要做到質(zhì)保承諾:10年或16萬km，壽命目標(biāo):10年,240.000km，隨著車輛續(xù)航里程新增，對電池的循環(huán)壽命相應(yīng)放寬。

　　二.車廠對動力鋰電池的開發(fā)流程

　　以北汽為例，基于整車的開發(fā)總體流程如下：

　　北汽的整車EVDP流程，每級子系統(tǒng)的開發(fā)驗證流程要先于母系統(tǒng)，保證產(chǎn)品開發(fā)過程的可靠性。以上是基于電池系統(tǒng)和電芯同步開發(fā)情況下含義的開發(fā)流程。根據(jù)實際開發(fā)情況，會優(yōu)先選擇成熟度高的電芯產(chǎn)品。

　　上汽集團共把它分為四個階段：預(yù)篩選-電池確認(rèn)和評估-單體確認(rèn)和評估-系統(tǒng)驗證。各個階段都有嚴(yán)格的測試流程和控制。

　　1.電芯類型的選擇

　　電芯從正負(fù)極材料的角度來看目前有NCM(111.523.622.811)，LCO，LFP,LMO，LTO等。車企要從能量密度，功率特性，循環(huán)壽命和安全性的維度進行篩選。另外從電池封裝形狀上又可分為圓柱，軟包(疊片和卷繞)，方形(疊片，卷繞，并聯(lián)卷繞)。各個類型的電芯重要特點總結(jié)如下：

　　2.電池測試評價體系

　　三橫四縱評價體系。三橫:以電芯為核心的關(guān)鍵零部件、電池模組、電池系統(tǒng)三大產(chǎn)品維度，根據(jù)不同開發(fā)階段開展不同的測試評價;四縱:認(rèn)可試驗、標(biāo)定試驗、拓研試驗、虛擬驗證四大試驗類型，驗證項目近158項，其中系統(tǒng)熱安全、電安全及機械安全33項。其中熱安全又包括11子項，29分項;電氣安全包括15子項，33分項;機械安全包括17子項，35分項。

　　3.認(rèn)可實驗

　　五步四級電芯管理辦法，包括技術(shù)狀態(tài)管理、工藝、材料信息建檔管理。

　　對電芯從外特性到內(nèi)部材料、工藝進行分級開發(fā)管理，實現(xiàn)從應(yīng)用的技術(shù)可行性向產(chǎn)品的批量可行性進行評估管理。

　　4.標(biāo)定實驗

　　這是對整車動力性，經(jīng)濟性，環(huán)境適應(yīng)性，耐久性，熱平衡，SOC算法驗證的過程。

　　5.拓研實驗驗證

　　電池全生命周期性能評價

　　整車高水位涉水

　　高濕環(huán)境下的電氣安全距離研究

　　高空跌落試驗

　　持續(xù)火燒試驗

　　動力鋰電池系統(tǒng)剖切試驗

　　6.虛擬仿真驗證

　　在產(chǎn)品開發(fā)階段虛擬驗證共計進行兩類(結(jié)構(gòu)、熱)兩級(模組級、系統(tǒng)級)40項仿真分析。