王子冬:如何做好動(dòng)力電池系統(tǒng)

科技部863計(jì)劃電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池重大專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)中心主任王子冬就“如何做好動(dòng)力電池系統(tǒng)”做了主題演講,全文記錄審定如下:
動(dòng)力汽車(chē)電池已經(jīng)57家了,按照國(guó)家戰(zhàn)略我們?cè)趧?dòng)力電池領(lǐng)域準(zhǔn)備培養(yǎng)3到5家在世界上有話(huà)語(yǔ)權(quán)的,剛才有同志問(wèn)了57家怎么管理?會(huì)有動(dòng)態(tài)管理制度,我們會(huì)去檢查,會(huì)在市場(chǎng)上隨即抽取你的市場(chǎng)產(chǎn)品,不是傳統(tǒng)的送樣產(chǎn)品到試驗(yàn)室檢測(cè),特別是做18650的小電車(chē)企業(yè)。
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(lǐng)導(dǎo)的一些講話(huà),特別是王秉剛主任剛才說(shuō):我們?nèi)ツ晖瓿蛇@么多任務(wù)情況下,大家應(yīng)該反思為什么今年出臺(tái)的一些政策在減緩電動(dòng)車(chē)發(fā)展勢(shì)頭,是因?yàn)楹芏嘈履茉雌髽I(yè)在創(chuàng)新、研發(fā)上嚴(yán)重不足,有很多企業(yè)在湊數(shù),這是很危險(xiǎn)的事。
老領(lǐng)導(dǎo)提出來(lái)要保持市場(chǎng)的理性,不是剛才我們看到的2015年11、12月電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)的瘋狂增長(zhǎng),而是要保持市場(chǎng)理性,適度放緩電動(dòng)汽車(chē)的增長(zhǎng)速度。國(guó)家選定一些城市進(jìn)行試點(diǎn),以巨大的財(cái)政成本支持電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展,重要的是目的是通過(guò)規(guī)?;纳a(chǎn)和應(yīng)用,來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)品,護(hù)送電動(dòng)汽車(chē)從幼稚走向成熟,企業(yè)應(yīng)當(dāng)正確的理解國(guó)家推動(dòng)試點(diǎn)的意圖,試點(diǎn)就是要從整車(chē),電池,零部件,基礎(chǔ)設(shè)施,商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和用戶(hù)體驗(yàn)等各個(gè)方面來(lái)暴露問(wèn)題,解決問(wèn)題,此時(shí),必要的適量規(guī)模是非常重要的,但是它應(yīng)該是精益求精生產(chǎn)的產(chǎn)品,而不是粗制濫造,不是簡(jiǎn)單湊數(shù)。
如果企業(yè)瞄準(zhǔn)政府補(bǔ)貼數(shù)量為導(dǎo)向,就會(huì)把尚未解決的問(wèn)題與粗制濫造造成的問(wèn)題混雜在一起,分不清真?zhèn)?,不利于找?zhǔn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,偏離試點(diǎn)的方向,將大大降低國(guó)家財(cái)政支出效率,要防止政府補(bǔ)貼退出之后又回到燃油汽車(chē)。
動(dòng)力電池技術(shù)的進(jìn)步,使電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)應(yīng)用,這就使政府和越來(lái)越多的企業(yè)家,消費(fèi)者看到電動(dòng)汽車(chē)的遠(yuǎn)大前景。目前動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車(chē)的核心部件,成本占全部乘用車(chē)的40%。
從汽車(chē)發(fā)展的歷史看,驅(qū)動(dòng)技術(shù)的電動(dòng)化已經(jīng)幾起幾落,中國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)能否一路走向成熟,還存在著很大的挑戰(zhàn)。比如說(shuō)充電難,特別是冬季,存在著里程焦慮,電池企業(yè)承擔(dān)著重要的角色,不是簡(jiǎn)單的跟著別人賺錢(qián)。有的企業(yè)老板跟我講:我做的新能源汽車(chē)市場(chǎng)大餐的餐桌邊上我看著別人吃,我吃不著我難受。這是不對(duì)的,你應(yīng)該明白你的擔(dān)子非常重,我們要解決將來(lái)能不能在世界上有話(huà)語(yǔ)權(quán)的問(wèn)題。電動(dòng)汽車(chē)是有很強(qiáng)外部特性,需要政府推手形成市場(chǎng),但是這只是短期的。我們最終必須走向依托市場(chǎng)自行發(fā)展的軌道。在技術(shù)水平上要有突破,不是簡(jiǎn)單的拼湊,大家一定要注意。同時(shí)電動(dòng)汽車(chē)與動(dòng)力電池領(lǐng)域有很多企業(yè)在投入,國(guó)家希望企業(yè)能夠把這個(gè)作為長(zhǎng)期戰(zhàn)略,而不是簡(jiǎn)單的湊數(shù)。
老領(lǐng)導(dǎo)提出:從中長(zhǎng)期看,決定中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的首要不是今天急速擴(kuò)大的生產(chǎn)能力投入,而是持續(xù)積累的技術(shù)突破,才是企業(yè)越來(lái)越強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。是政府補(bǔ)貼政策退出后電動(dòng)汽車(chē)在市場(chǎng)上與燃油車(chē)抗衡能力。而且那個(gè)時(shí)候,能站住腳的不一定是今天的產(chǎn)能規(guī)模最大的。
談到動(dòng)力電池這個(gè)事情,個(gè)人認(rèn)為不僅除了動(dòng)力電池,電動(dòng)車(chē)還要關(guān)注車(chē)身輕量化,低能耗電動(dòng)機(jī)的問(wèn)題,大家要全面考慮這個(gè)問(wèn)題。另外老實(shí)講我們最近做了非常多的試驗(yàn),動(dòng)力電池在短期內(nèi)使安全、可靠的、商品化電池子組的能量達(dá)到160Wh/kg是不太可能的,因?yàn)槲覀兡壳斑B100Wh/kg的電池組還做不好呢。一定是腳踏實(shí)地、一步一步走上去的。關(guān)鍵點(diǎn)是什么?是衡量電池組水平的尺度的問(wèn)題,我們的標(biāo)準(zhǔn)是什么?不是國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn),國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)是門(mén)檻,你企業(yè)自己的標(biāo)準(zhǔn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。
建議中國(guó)做電池的企業(yè)要好好學(xué)學(xué)國(guó)外的企業(yè),為什么人家進(jìn)步快?要提升企業(yè)自身價(jià)值,深入研究客戶(hù)。很多企業(yè)在做什么電池的問(wèn)題上,不清楚你為什么要做這個(gè)事情,你研究你的用戶(hù)沒(méi)有?不是說(shuō)我會(huì)做什么就賣(mài)什么,一定要培養(yǎng)用戶(hù)。提高產(chǎn)品價(jià)值,不是在市場(chǎng)上跟人家拼價(jià)格,你的價(jià)值在哪?要用戶(hù)搶著要你的東西才有價(jià)值,要研究如何打造個(gè)性化服務(wù)?不能總打價(jià)格戰(zhàn)。
另外,在開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)要拓寬視野,滿(mǎn)足電動(dòng)車(chē)工作特性和功率,滿(mǎn)足環(huán)境的適應(yīng)性,滿(mǎn)足使用安全性需求,滿(mǎn)足可靠性要求,滿(mǎn)足固定的強(qiáng)度要求。我們最近發(fā)現(xiàn)很多電動(dòng)車(chē)問(wèn)題出在連接上,包括電池芯到整車(chē)系統(tǒng)連接都存在著非常多的問(wèn)題,你可以自己去研究、去分析。要解決電池組快換的問(wèn)題、充電的事情。你們?cè)诳瓷鐣?huì)上看到很多在做充電機(jī)的企業(yè),我個(gè)人認(rèn)為大部分是在做硬件的企業(yè),他們的技術(shù)主要體現(xiàn)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(méi)有?怎么在充電過(guò)程延長(zhǎng)電池組的壽命?說(shuō)明我們的充電方法存在嚴(yán)重的問(wèn)題,一定要研究這個(gè)事,現(xiàn)在還沒(méi)有看到具體的企業(yè)在開(kāi)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(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)參數(shù)狀態(tài)。滿(mǎn)足回收方便性的問(wèn)題,解決電池梯次利用的問(wèn)題。
我們看看國(guó)外的這幾種車(chē)的開(kāi)發(fā),我一直在說(shuō)電動(dòng)車(chē)絕對(duì)不是在傳統(tǒng)燃油車(chē)基礎(chǔ)上改做的電動(dòng)汽車(chē),絕對(duì)不是。一定是創(chuàng)新的,我昨天在試驗(yàn)室里有幾個(gè)企業(yè)到我那找我,我讓他們看電池組設(shè)計(jì),一看就知道純屬是在燃油車(chē)上改的,電池組做的奇形怪狀,那就是車(chē)上哪有地方就放哪,電動(dòng)汽車(chē)是需要個(gè)性化的東西,是創(chuàng)新的東西。
剛才王秉剛主任前面講了電動(dòng)車(chē)發(fā)展遇到的問(wèn)題,我現(xiàn)在說(shuō)挑戰(zhàn),安全性我們一直在說(shuō),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(diào)查之中,也是用的國(guó)內(nèi)18650電池的,有些電動(dòng)車(chē)著火的事情沒(méi)有公布,不是不存在。
導(dǎo)致電池著火原因很多,某些劣質(zhì)工廠(chǎng)生產(chǎn)電池會(huì)導(dǎo)致著火,有一個(gè)人給我發(fā)短信,買(mǎi)了電池沒(méi)有裝在車(chē)?yán)?,放了一年后裝上車(chē)第三天就著火了,放了一年有很多問(wèn)題,也暴露出短前期生產(chǎn)后長(zhǎng)期擱置的問(wèn)題。
我們最近出現(xiàn)的幾個(gè)事故問(wèn)題,我們也從內(nèi)部了解到,發(fā)現(xiàn)一些企業(yè),由于產(chǎn)量增長(zhǎng)過(guò)快,整車(chē)壓制動(dòng)力電池企業(yè)的錢(qián),所以企業(yè)買(mǎi)材料時(shí)盡可能買(mǎi)便宜的材料,生產(chǎn)過(guò)程中又沒(méi)有管得那么細(xì),因?yàn)槲覀儧](méi)有真正大批量經(jīng)驗(yàn),突然來(lái)了那么多訂單,管理跟不上,造成很多缺失,而且這些企業(yè)就是恰恰王秉剛老師點(diǎn)的中國(guó)比較靠前的企業(yè)。
所以我一直在講:近期中國(guó)(2016年到2017年)會(huì)有大量事故發(fā)生,目前為止還沒(méi)有辦法避免不過(guò)充電,特別是18650并起來(lái)的,其中某一兩支電芯出問(wèn)題是沒(méi)有辦法測(cè)量的。
頻繁起火的原因背后,是我們整車(chē)企業(yè)總是把電池企業(yè)當(dāng)成可以隨便選擇的對(duì)象,這樣不好。去年就有人和我講:我都派人坐到電池廠(chǎng)等貨,我們很多電池企業(yè)是在湊數(shù),電池組不是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的,因?yàn)殡姵仄髽I(yè)跟整車(chē)企業(yè)沒(méi)有形成聯(lián)盟關(guān)系,你看大眾、寶馬、通用等等,哪個(gè)企業(yè)不是整車(chē)企業(yè)跟電池企業(yè)連成很好的聯(lián)盟去發(fā)展。我們總是看表面問(wèn)題,不看深層次問(wèn)題,我建議一定要整車(chē)企業(yè)跟電池企業(yè)形成聯(lián)盟合作。
服務(wù)不到位,我看到很多數(shù)據(jù)我們有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),包括出事一系列的深圳、北京、廈門(mén)、南京出事的有沒(méi)有提前報(bào)警的,我們都沒(méi)有,為什么?這么多數(shù)據(jù)誰(shuí)去管、誰(shuí)去用。數(shù)據(jù)沒(méi)有人用要數(shù)據(jù)干什么?這就是工信部領(lǐng)導(dǎo)說(shuō)的監(jiān)而不管,所以很多事故苗頭沒(méi)有能很即時(shí)的制止。最近我們也發(fā)現(xiàn)產(chǎn)銷(xiāo)量和著火事故同時(shí)出現(xiàn)增長(zhǎng)現(xiàn)象,有的領(lǐng)導(dǎo)講了:不能因?yàn)檫@些事有可能斷送一個(gè)行業(yè)。
對(duì)于電池影響安全的因素有很多,材料問(wèn)題的,零件的問(wèn)題等等。散熱和保溫,在座的電池廠(chǎng)你們看看,你們做的電池箱有沒(méi)有風(fēng)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(jìn)去?外面熱能不能傳進(jìn)去?我拆開(kāi)了很多電池組,看到有許多連保溫都沒(méi)有怎么去調(diào)溫呢?我在2004年,2005年的時(shí)候,看到本田公司送到我們?cè)囼?yàn)室的電池組樣品,我就想拆,日本朋友說(shuō)主任你千萬(wàn)別拆,外面有一層白色的東西,是我電池組的外殼,他說(shuō)采用這個(gè)材料做保溫層,可以減輕重量。所以那個(gè)時(shí)候我就明白了要想調(diào)溫度首先要保溫。一致性、成本的問(wèn)題,也有把產(chǎn)品做成高端產(chǎn)品來(lái)降低人們對(duì)產(chǎn)品價(jià)格上漲的敏感度。
今天我們大家在這里講的是政策、市場(chǎng)和運(yùn)營(yíng),我覺(jué)得市場(chǎng)和運(yùn)營(yíng)最重要的問(wèn)題,市場(chǎng)和運(yùn)營(yíng)主要是商業(yè)模式,如果沒(méi)有商業(yè)模式怎么去運(yùn)營(yíng)?不能運(yùn)營(yíng)就不能持續(xù)發(fā)展。
電池組的技術(shù),去年我們反法西斯戰(zhàn)爭(zhēng),國(guó)慶閱兵大家都見(jiàn)過(guò),我們最終看到的是非常整齊、非常漂亮的隊(duì)伍,在座的各位有誰(shuí)能做到?這說(shuō)明電池單體、模塊、成組產(chǎn)品能夠步調(diào)一致工作是很難的事,不是簡(jiǎn)單的把電池連成電池組。
剛才我說(shuō)的一致性,實(shí)際上很多原因不是電池廠(chǎng)的問(wèn)題,電池組廠(chǎng)的不一致性當(dāng)中只有10%是電池生產(chǎn)企業(yè)的責(zé)任,60%是電池組合當(dāng)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(guān)鍵技術(shù)涉及到很多,還有評(píng)價(jià)尺子,如果你的評(píng)價(jià)尺子做的不好,這里面有很多內(nèi)容,最終還是要看電池系統(tǒng)的要求,這個(gè)里面材料占很小的比例。
電池組將來(lái)要注意的事情。管理系統(tǒng),我感覺(jué)我們國(guó)內(nèi)管理系統(tǒng)問(wèn)題比較大,不是簡(jiǎn)單測(cè)量電壓和溫度就行的問(wèn)題。
電池組對(duì)BMS的問(wèn)題,還有要保護(hù)的東西,是非常基本的東西,將來(lái)有時(shí)間我們可以開(kāi)展專(zhuān)題性的討論,告訴大家還有什么問(wèn)題?,F(xiàn)在看到的是非常簡(jiǎn)單的問(wèn)題,電池系統(tǒng)管理有兩個(gè)最大作用一個(gè)是安全,一個(gè)是壽命,目前所有的BMS沒(méi)有能管理到這兩個(gè)問(wèn)題的。實(shí)際上目前的BMS沒(méi)有很好的解決這個(gè),大家看有一個(gè)電池組,這是混合動(dòng)力的電池組,在不同的情況下電池內(nèi)阻是變化的,如果BMS在采用固定不變的模型情況下測(cè)試是肯定是有問(wèn)題的。
所以我講現(xiàn)在的BMS是有許多問(wèn)題,沒(méi)有管好電池組。我跟大家講如果談到均衡,什么時(shí)候可以均衡?通過(guò)大量做實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)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(méi)有意義,要解決是什么原因造成電池不均衡?
這是國(guó)外用國(guó)內(nèi)電池開(kāi)發(fā)的電池組,他們也在做電動(dòng)物流車(chē),做了一個(gè)夾層,這是我們國(guó)內(nèi)做的一些電池組,我們將來(lái)有這個(gè)問(wèn)題跟大家分享。這是德國(guó)人做的電池組,一看就是講究,動(dòng)了腦子做的。
提到標(biāo)準(zhǔn),包括新國(guó)標(biāo),包括公告的問(wèn)題,我想要告訴很多企業(yè),很多時(shí)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?cè)谧鲞@件事要特別注意,不能今天還在用電池的指標(biāo)說(shuō)話(huà),一定要拿電池組的指標(biāo)說(shuō)話(huà),否則將走入歧途,謝謝大家。
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