钜大LARGE | 点击量：478次 | 2022年11月01日
动力锂电池系统关键技术取得长足进展
9月9日－10日，2017中国汽车产业发展（泰达）国际论坛在天津举行。活动现场，“能源多元化与汽车产业战略选择”的专题对话正在进行，中国汽车技术研究中心首席专家窦汝振做了主题发言。
以下为演讲实录：
大家好，我就动力电池系统关键技术结合我们的工作，包括我们的目前研究给大家做一个汇报，这次论坛本身的内容还是面向行业的。这里面我的PPT当中虽然会也一些技术内容，但是我想通过这些工作更多还是介绍一些观点，判断和一些看法。
这次论坛的主题就是新业态，新的理念。从目前论坛的两天内容来看，比前几年回顾上从我们的内容上更丰富，更有冲击力，几年前的提法，预见也变成了现实，还有新的内容加入。旁边的论坛上午有一个主题，传统产业和新进入者的交锋，非常的激烈。这里面具体的观点我就不再重述了，至少给我了一个启发，新旧产业发展的变革过程当中对产品的技术路线，产品的实现路径提出了更多的挑战，这种差异化恰恰本身也是新旧产业变革当中非常重要的原因。
这是电动车百人会做的统计，这里面我讲一个数字，我们现在产业的集中度会越来越高，从动力电池系统的角度，或者动力电池的角度，现在前十家的企业已经实现了产业集中度出货量的80%以上，这里面统计数据的口径我们不管他具体数字是多少，我想无论是从数字，还是从我们整车厂对于配套厂家的选择上大家也可以看到快速的发展。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
这个是我们目前从零部件产品目前发展的阶段，正是处在市场发展变革当中。从零部件当中支持新能源汽车的发展应该说比以往的要求更严苛，性能、质量的要求更严格，迭代的周期会更加快。
我报告是三个内容，一个是对电池系统的要求，这个我刚才说了也是分享一些观点。另外，作为我们的实践，目前我们在圆柱技术路线的选择，相应电池系统开发方面也跟大家通过实际的工作分享我们一些看法。最后通过产业政策，目前基本的现状跟大家做一个汇报。按照国标的内容，我们就不一一说了。现在目前从产品的关注度上来讲，一方面是安全性，另外一方面可靠性，这是作为零部件必须要实现的要求，另外对于电池系统，电池单体都有具体的内容。这个实际上从另外一个角度说明我们整车产品，特别是新能源汽车产品目前阶段所面临的一些复杂性的要求，是通过实实在在的产品，实实在在的一些技术路线要把它进行实现。比如说从整车对于电力电池系统对于安全性的角度也罗列了内容，这也不是全部。
这些内容会对我们产品的设计，以及我们的控制策略，以及技术实现的方式方法提出一些要求。包括对于后续的产品检验，生产制造过程，以及对生产装备的要求都提出了跟过去应该说传统汽车生产制造，以及传统的电子产品，或者是电池生产工艺要求完全不同的一些内容。所以这个是我刚才前面讲到的，从新旧产业变革过程当中，一个是有产业的机遇，另外要求并不是在简化，并不是减少。我这个也很难讲是更难了，还是更简单了。所以这块我基本的看法，这是对电池管理系统的一个BMS的要求，后面我们在产品研发路径当中也会结合这个介绍一下我们的做法。我们从安全的角度把电池包的部件罗列出来。从我们的一些考核的要求和考核内容上，有哪些内容是需要必须去完成的，完成的程度要到多少。
那么，刚才说到技术路线，或者是实现路径，目前来讲，我想从产业发展的过程来讲，还存在很多不确定性，一方面为很多新进入者提供了机遇，同时对于传统的车企，传统的零部件，还是对新进入的造车者，或者新进入的零部件都存在不确定性。比如说我们现在的燃料，因为这个会场的主题就是能源多样化。所以，我们新能源汽车，包括我们一些清洁燃料，包括我们氢燃料电池，以及动力电池不同的材料体系这里面到目前为止，无论是纯电动，插店式，增程式都没有形成到归集到大家都完全认同，实现所有要求的技术路径。
所以在这里面，比如说我刚才讲的磷酸铁锂，包括不同的封装，是方壳圆柱，还是软包，大家从整车厂的配套体系，虽然前十位的电池企业聚焦了80%的产能，但是实际上在我们的行业当中还有几百家所谓的企业，动力电池企业也在做相应的产品。所以，这块，我们的发展对未来目标的判断，实际上跟我们面临的困难中间，实际上是我们进行技术路线选择，以及路径的背景。
我们在圆柱动力电池方面选择了基本的技术路径，这块我们也是从产品、技术，以及我们生产制造，以整个体系完备方面都做了全面的分析。比如说圆柱动力电池的优缺点，这里也罗列了。这里面不同的体系，不同的封装有各自的优缺点。
另外一方面，多并联可降低不一致性，我们可以提供数量更多圆柱型电池的可靠性。对于21700的电池再说一下，大家知道18650是前期消费类电子产品延续过来的封装结构。这个在新能源汽车当中有很多设计，所以有名的特斯拉的，跟松下的合作，从特斯拉model3也进化到了18700。
特别是从成本，这里我特别强调的是我们从性能指标要求上来说是一个方面，另外一方面从安全性，包括成本方面也是我们不得不去解决的一件事情，所以这方面我们认为在21700，或者延续圆柱动力电池的相对成熟的体系方面，有他的优点。后面我还会提到回收利用，我们可能也会牵扯到这方面的看法，观点和判断。
这是我们21700一些厂家在刚才提到的，EV，包括HEV，或者是PHEV，这些不同的应用方面，也有了更多的性能上的一些进化，这是力神（音）的三种不同的规格。
回到我们在做什么，天津清源（音）跟美国一家公司PPI在进行电池开发模组的设计，我们的出发点刚才提到了，首先是安全，包括性能和成本，后面有一些基本性能我就不再强调了。我们从产业进化的阶段来看，对于生产效率，一致性的保障，生产环节我认为是更值得关注的。这是我们认为安全性的技术路线，这里面提到，我们对于电芯温差的控制能够达到2度的范围，这个是很难做到的。但是又是不得不做到的。这个跟整个电池包内部的温差控制是非常相关的，我们可能会提升一些成本，丧失一些能量密度，但是对于安全性的保障，包括我说的电池寿命的保障又是不得不去解决的。这个因果显然是我们对于安全和性能的要求，或者从安全性的角度，包括寿命的角度是第一位的。
我再补充一下，右上角的图，保障这个前提下，我们对成本要通过一些技术手段，比如说更高效的散热能力，其他的技术设计要去实现。这是我们预计性能的要求，比如说左下图，我们用蜂窝铝的形式做减重，包括我们的控制策略，我们的控制方法。这里面就是我提到的，我们按照汽车产业的要求，其实对过去电池生产，或者电池模组的生产，按照供应链管理要求应该有更高的要求，只有这样才能做到批量产品的安全和可靠。这是我们做的一款电池包，而且按照刚才前面吉利李总提到的，按照整车厂的要求，我们面对不同的产品，希望做模块化产品的设计和开发。
这是我们生产过程的流程图，我们希望，或者说我们现在的设计，提高进一步的生产效能，比如说模组的生产线，我们设计的体能一年达到16万，这个是步骤，我就不一一说的。
我们对于Pack希望一年做到10万的产能，只有这样的量才能支撑我们的目标，这是按照整车厂不同阶段的开发验证。这个是技术路线图的要求，就不一一说了，这里强调是我们希望电池成本最后行业的发展，满足客户的要求。
最后一点，我们把电池回收利用简单介绍一下，重点的是环保，另外必须实现资源可循环利用，这种的新能源对于回收利用的要求实际上是跟我们传统产业面临完全不同的情况。按照目前的法规要求，已经发布的，已经有相应的一些标准，正在起草的，包括正在计划的，也正在推动过程当中，这里额外插一句，我也是天津市新能源准入的专家。天津市对电池拆卸，回收利用的关注度比较高，法规的发布和进化可能也是目前行业工作当中重要的一个方面，完全闭环的循环利用。这是一些回收的方法。
模式有很多，包括这是北汽给的一个整车厂的回收利用的方案，所以，很多企业已经在进行相关的工作，这是我们受到一些因素的影响，这块会提升我们的安全处置的一些工作。但是确确实实目前来讲还在提高企业的成本，这个是不得去面对的，这是中汽中心做了电池回收联盟的工作，怎么推动挑战和要求，这个就是我全部的报告内容，跟大家做一个简短的汇报，谢谢大家。
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