深圳市雄韜電源科技股份有限公司EV解決方案事業(yè)部副總經(jīng)理楊波

　　中國電池雜志-中國電池網(wǎng)11月12日訊（陳語 湖北武漢直播報道）11月12日，在2015年第3屆中國（武漢）鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇（ABEC 2015，鋰電“達沃斯”）上，深圳市雄韜電源科技股份有限公司EV解決方案事業(yè)部副總經(jīng)理楊波發(fā)表了題為《雄韜動力電池開發(fā)進展與市場分析》的演講報告，以下是演講報告實錄：

　　各位領導、各位嘉賓下午好！我代表雄韜電源把動力電池的一些技術和我這邊的一些工作給大家做一個分享和探討。整個內(nèi)容包括三個部分，第一是電動汽車的儲能系統(tǒng)，第二個是商業(yè)模式和商業(yè)機會，第三個是循環(huán)電源的商業(yè)布局。

　　我們都知道整個動力電池，它現(xiàn)在整個是電池包，不管奧迪也好，寶馬也好，基本上用的都是方形電池為主。從成組方式來說框架是結(jié)構(gòu)進行扎帶或者拉板式固定。

　　從動力電池包分為三個開發(fā)階段，第一個就是技術對接階段，第二是系統(tǒng)設計階段，地三是系統(tǒng)集成測試階段。

　　第一個關于電池包尺寸評估，因為不同的廠家對車輛的行駛距離和它的要求都不太一樣，我們會根據(jù)不同廠家的車的行駛里程，包括電機的技術參數(shù)來做相應電池包的設計。

　　整個電池包的尺寸它在很大程度上依賴于整個應用場合，包括電動大巴，包括電動轎車，它的尺寸布置都不太一樣。而電池包的尺寸跟安全性需要做相應的熱安全、磁場、熱場還有機械性能的評估。針對不同車型的要求，價格影響因素也比較關鍵，我們會根據(jù)不同客戶的需求，來進行相應的設計，包括安全方面的設計。整個電池熱管理也會影響整個電池PEC的尺寸，整車結(jié)構(gòu)是分布式還是集中式，也會影響PEC尺寸。

　　第二就是選擇不同的材料，從國家的趨勢和現(xiàn)在的情況來說，8米以上的車基本都是磷酸鐵鋰的電池，而物流車、乘用車包括我們的6到8米的車都是用三元，具體使用什么樣的電池，需要根據(jù)能量密度功率密度和使用壽命，還有整個電池的熱場充電特性、成本各方面進行衡量。雄韜主要是鉛酸電池為主，現(xiàn)在也在開發(fā)芯離子電池、鋰離子動力電池和燃料電池。

　　我們會根據(jù)客戶的需求把能量密度、功率密度，根據(jù)電芯的理論容量，電芯的燃料密度和PEC的能量進行轉(zhuǎn)換，大家都知道在動力電池成組以后，實際容量可能不到整個容量的90%，我們需要根據(jù)客戶的電機和他所需要的行駛里程來進行一個設計。

　　循環(huán)壽命，它取決于放電深度和工作溫度，電壓和放電電流，電池儲能受儲存溫度影響，對于動力電池來說，整箱的熱場分布，包括整個電池包的設計直接影響了整個電池的使用壽命。電池產(chǎn)熱一般是發(fā)生在充電末端和放電末端，會產(chǎn)生溫度的一個飆升。在這樣的情況下多時候需要空冷、水冷或者進行液冷?？绽涞南禂?shù)比較低，傳統(tǒng)用風扇吹的方式使用非常少了，加上現(xiàn)在車廠基本要求IP67，對于IP67來說風冷的模式基本已經(jīng)取消。另外一種方式是根據(jù)客戶的需求，把空調(diào)系統(tǒng)和整車的系統(tǒng)接入到箱體里面來，改善箱體里面的內(nèi)環(huán)境。因為動力電池在使用過程中需要進行一個建模和設計，因為電池分為圓柱、軟包和方形，建模根據(jù)它各方面的性能來優(yōu)選電池包的方案。

　　我們做了相應熱安全的測試，模擬它的溫升，根據(jù)結(jié)構(gòu)不同會有一定的差異，這是我們做的大概的一個熱場的變化。

　　循環(huán)壽命，大家都知道具體電池在循環(huán)使用過程中熱場會發(fā)生變化，這是作為電池包模擬的重要部分。單體電池在用過程中一定要研究它的熱輻射，熱輻射直接影響到產(chǎn)品的方式和熱場的熱量處理。

　　電芯建模要有效地根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進行輸出，從而根據(jù)溫度的變化進行安全設計。電池充電方式分為快充跟慢充，但是不同的充電方式就會帶來整個電池包溫升的差異，這個差異電池包設計的時候根據(jù)客戶的需求，然后來進行一個相應的結(jié)構(gòu)設計。

　　雄韜的動力電池分為幾個部分，第一個是鉛酸動力電池，它具有鉛酸電池和超級電容的雙向優(yōu)點，不需要額外的電池和電容，并聯(lián)裝置，滿足長壽命和低成本的要求。我們現(xiàn)在開發(fā)的是鋅離子電池，可以做到長循環(huán)。雄韜正在開發(fā)的燃料電池主要解決成本高、制作過程復雜的障礙，解決燃料電池跟普通的甲醇、乙醇電池在使用過程中對環(huán)境的影響。

　　因為根據(jù)客戶的需求和不同廠家的車型的需求，可能根據(jù)不同型號它有不同的設計方式，這邊只簡單列了一下不同電池的一些優(yōu)點跟缺點，但是對于動力電池來說，不管用五年也好，十年也好，最關鍵單體電芯，除了電芯以外，本身電池的阻水性能能不能達到五年或者十年。

　　這是我們做的大概的集成方案，整個箱體按照IP67的方式設計，箱體根據(jù)結(jié)構(gòu)可能是不銹鋼、鋁合金等多種方式，鋁合金一般只用在乘用車的箱頂部分。但是對于拼接部分，強度允許的情況下也是可以使用?？拐鸾Y(jié)構(gòu)設計，動力電池70%故障不良都是由于震動，防爆泄壓的箱體，如果瞬間出現(xiàn)不良，電池出現(xiàn)不良產(chǎn)生氣體怎么快速泄出？這是非常關鍵的一個設計，現(xiàn)在基本上主流的動力電池廠商對整個動力電池箱體上都有防爆設計。區(qū)域能量控制這也是非常重要的，這是保證整箱電池安全至關重要的一個部分，這個需要去做建模設計，進行一個能量的評估。高壓系統(tǒng)部分，是大家比較容易忽略的部分，在這里面防電輻設計、濫用多層控制開關等等，都有體現(xiàn)。

　　這是我們的成組方式，結(jié)構(gòu)就是高導熱性，現(xiàn)在電池導熱體系能達到2.5Wka。整個箱體借鑒了A123的固定方式，進行區(qū)域化的模塊化成組方式。高壓部分的話，它基本上保證了整個表面金屬的裸露，在高壓狀態(tài)下，如果出現(xiàn)IP失效，有金屬灰塵混入，會出現(xiàn)繼電器的失效等等。

　　這個部分北汽在第一天的演講已經(jīng)有他們的一個說明。這是我們現(xiàn)在公司連接的一個方式，現(xiàn)在基本主流的方式都是拼接焊為主，像比亞迪也好，都是拼接焊為主。但是現(xiàn)在溶解焊也成為主導，我們現(xiàn)在采用的是雙工藝，一種是對于螺栓型的用的拼接焊，平面用的溶解焊。

　　繼電器的選型和使用非常關鍵，很多公司一般會外包其他公司，但是對于繼電器來說，選擇陶瓷密封還是陶瓷密封對于產(chǎn)品的至關重要。

　　這是我剛才說的導熱系數(shù)的變化，不管空冷也好，水冷也好，還是液冷也好，選用什么樣的材料是至關重要的，現(xiàn)在國內(nèi)做軟包的公司會在中間加鋁片，它傳導性能非常高，三元效率是非常低的。而我們選用的是高導熱的材料，保證整個電池溫度傳導可以快速散開。

　　模組的熱場能量控制，你整個熱場能量的釋放，包括均衡怎么去均衡。這個是我們提出的一個全水冷的模塊化控制的專利。模組失效模式，當電池出現(xiàn)異常以后，會在周邊產(chǎn)生熱效應，這是做相應模組熱仿真的一個基本評估。

　　對于動力電池來說，關于溫度采集這塊基本上很多公司都會用單點采集。但在整個電池來說，除了在電池溫度表面，還有防爆閥等等都有可能會出現(xiàn)熱失控，車失控有可能產(chǎn)生局部的熱失控，從而導致整體出現(xiàn)不良，所以我們采取多點的熱控制。

　　模組的失效控制，在箱體設計上有一個防爆機制，當電池爆炸以后，瞬間產(chǎn)生大量的氣體，這樣讓箱體進行一個泄壓狀態(tài)，這是保證整箱電池安全的一個必要步驟。整個BMS，現(xiàn)在跟GPRS綁定，進行遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控。

　　整車電池在裝上車以后需要進行相應的測試，在此之前需要做相應的一些絕緣測試，功能測試，還有短路、可靠、燃燒、浸水、震動的模擬測試，這是在做產(chǎn)品開發(fā)之前必須完成的。箱體要做相應的擠壓、針刺和撞擊的測試，以保證電池模組在受到相應破壞的時候不影響模組的使用。

　　這是我們現(xiàn)在做的一些方案，現(xiàn)在基本上做的是按IP67來進行設計。因為現(xiàn)在動力電池是資金投入大，年限長，投資周期上，資金不安全，擴張較為緩慢的一個行業(yè)，怎么解決這個問題？公司現(xiàn)在成立融資租賃的一個公司，跟整車廠和相應的一些公交公司合作，進行直接租賃，分成租賃、轉(zhuǎn)租賃多種方式合作進行。

　　雄韜是全球最大的鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)之一，主要是做出口的UPS和儲能電池為主，成立于1994年，目前在中國的產(chǎn)品是最為齊全的品牌之一，產(chǎn)品廣泛應用于全球一百多個國家和地區(qū)。

　　公司是1994年建立，到2000年成為中國最大的鉛酸電池出口商，2007年涉足海外，現(xiàn)在成立了三大生產(chǎn)基地。公司每年是3%以上的銷售額投入研發(fā)，累計專利100來項，積極參與行業(yè)討論會議。這是我們現(xiàn)在動力電池自動線的模組車間，大家可以了解一下。

　　這是我的報告，謝謝大家！

　?。ㄒ陨蟽?nèi)容根據(jù)論壇現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。）