國(guó)家863電動(dòng)車重大專項(xiàng)動(dòng)力電池測(cè)試中心主任王子冬教授作報(bào)告

自工業(yè)革命開(kāi)始，各行各業(yè)的人們對(duì)能源的消耗越來(lái)越嚴(yán)重。這就造成了傳統(tǒng)化石能源的日漸枯竭，而與之同時(shí)發(fā)生的是其燃燒所產(chǎn)生的污染也不容小覷。這就意味著，新時(shí)代的交通業(yè)要想繼續(xù)大踏步地前行，必須采用無(wú)污染的可再生能源以及更為先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念。國(guó)家863電動(dòng)車重大專項(xiàng)動(dòng)力電池測(cè)試中心主任王子冬在全國(guó)微型電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟的成立大會(huì)上，為與會(huì)的企業(yè)及科研單位作了以動(dòng)力電池安全與微型電動(dòng)汽車品質(zhì)提升為主題的報(bào)告。

讓我們一起跟隨王子冬來(lái)看看，未來(lái)的電動(dòng)汽車，在動(dòng)力方面及設(shè)計(jì)理念上究竟有哪些值得拭目以待的地方——

“野蠻”增長(zhǎng)下 未來(lái)微型電動(dòng)車應(yīng)該追求高質(zhì)量

“微型電動(dòng)汽車由于價(jià)格便宜、沒(méi)有污染、尺寸較小、自重較輕等優(yōu)勢(shì)，可以當(dāng)之無(wú)愧地被稱為我國(guó)近年來(lái)交通業(yè)發(fā)展起來(lái)的一枝‘新秀’。正因?yàn)檫@樣的優(yōu)點(diǎn)，A00級(jí)電動(dòng)車的銷售呈井噴式增長(zhǎng)，從2016到2017年這一年，銷量增加了19個(gè)百分點(diǎn)！”王子冬講道：“所以，在這樣大的用戶需求之下，對(duì)它的安全性和可靠性有很高要求。這其中包括高安全性、便于生產(chǎn)、壽命長(zhǎng)和成本低4方面。”

“這是因?yàn)?，不幸的事故總在我們身邊發(fā)生。電動(dòng)車起火事件的頻發(fā)，有很大比例是因?yàn)殡娦举|(zhì)量、組合和使用不當(dāng)造成的。而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，電池組的安全性又與它的能量密度成反比，也就是說(shuō)，過(guò)度強(qiáng)調(diào)電動(dòng)車電池的能量密度，想要一次充電跑的里程更多，是要以安全性為代價(jià)的。所以，電動(dòng)車電池組的結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計(jì)、材料體系、電池組合設(shè)計(jì)、電池組充電方法、生產(chǎn)制造的過(guò)程監(jiān)控、低應(yīng)力電池封裝、防爆處理、電池散熱保溫、隔膜及電離液和大批量生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，這些要素一個(gè)都不能少。尤其是電池組‘電’和‘熱’關(guān)系的處理，這一點(diǎn)技術(shù)上一定要重視。”

“此外，在目前我國(guó)的電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)中，整車生產(chǎn)企業(yè)沒(méi)有同電池組生產(chǎn)企業(yè)形成可靠的互利合作關(guān)系，這樣就會(huì)導(dǎo)致服務(wù)不過(guò)關(guān)，客戶體驗(yàn)就不能得到最及時(shí)的反饋，最終導(dǎo)致安全隱患不能夠被及時(shí)地發(fā)現(xiàn)。所以，對(duì)于客戶的使用指導(dǎo)和使用中的保養(yǎng)，也是各大生產(chǎn)廠家需要跟進(jìn)的重要的一點(diǎn)。”

肺腑良言 為生產(chǎn)企業(yè)降低生產(chǎn)成本

講到這個(gè)話題，現(xiàn)場(chǎng)觀眾開(kāi)始聚精會(huì)神聽(tīng)王子冬講：“首先，如果要降低單車價(jià)格，就單獨(dú)希望動(dòng)力電池的生產(chǎn)商降價(jià)，這是不可行的。必須是所有生產(chǎn)企業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈部門(mén)聯(lián)動(dòng)開(kāi)發(fā)，共同提質(zhì)降本，這樣才能保證成產(chǎn)線完整的基礎(chǔ)上更高效地生產(chǎn)銷售?！?/p>

“正確的方法是：開(kāi)發(fā)新理念、有價(jià)值的產(chǎn)品，從輕量化車身設(shè)計(jì)等有價(jià)值的設(shè)計(jì)和技術(shù)著手；采用高效節(jié)能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，不應(yīng)只是單一著眼于電機(jī)，而是整套驅(qū)動(dòng)設(shè)施；從整車角度著眼，進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，提高元器件的利用率，最大限度降低整車重量；鼓勵(lì)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)長(zhǎng)壽命、可以成本梯次利用、可方便回收的產(chǎn)品，拉長(zhǎng)電池組的應(yīng)用鏈條?！?王子冬向觀眾展示了一幅國(guó)外微型電動(dòng)車的設(shè)計(jì)圖：“這款微型電動(dòng)車是國(guó)外的一款物流車。它的駕駛室與貨倉(cāng)就可以分離，這樣既方便裝卸，又方便清潔，還有效降低了車身重量。這是一個(gè)成功利用設(shè)計(jì)降低成本的案例?！?/p>

新型設(shè)計(jì)讓設(shè)計(jì)師走出瓶頸

“在微型電動(dòng)車整車設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中，如何將整車強(qiáng)度、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)、控制器和車載充電器一體化集成、懸掛系統(tǒng)的輕量化、電池組集成技術(shù)、熱管理系統(tǒng)、安全防護(hù)結(jié)構(gòu)、乘坐的舒適性結(jié)構(gòu)、維護(hù)的方便性、方便事故發(fā)生后的搶救工作、降低使用過(guò)程中保險(xiǎn)費(fèi)賠付率的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等各方面的要求進(jìn)行一體化的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高車身結(jié)構(gòu)和支撐部件的利用效率，最大限度地減少所有部件的重量，大幅度降低車輛的行駛能耗，降低微型電動(dòng)車的制造和使用成本？” 王子冬提出這樣一個(gè)問(wèn)題，隨后他結(jié)合國(guó)外一個(gè)典型一體化設(shè)計(jì)的車身構(gòu)架案例進(jìn)行了解答：“所以，微型電動(dòng)車與動(dòng)力電池的‘一體化’設(shè)計(jì)需要注意什么？必須與個(gè)性化需求，動(dòng)力電池的特性，大批量、低成本、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的特性，并符合能夠循環(huán)使用的環(huán)保要求、能夠多次可回收為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行?！?/p>

讓綠色能源帶動(dòng)綠色交通

“目前，我所了解到社會(huì)上絕大多數(shù)電池回收企業(yè)都沒(méi)有做到低能耗、環(huán)保地分解材料。”王子冬講：“動(dòng)力電池的回收利用做得好，鋰電池的成本完全可以低于鉛酸蓄電池。況且鋰電池的污染低，加之可以回收利用，于國(guó)于民都是功德一件；對(duì)于業(yè)內(nèi)來(lái)說(shuō)，可以引領(lǐng)動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)、尺寸規(guī)格、制造工藝、生產(chǎn)線設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試等方面；對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)可以大大降低成本，提高利潤(rùn)空間；對(duì)整個(gè)社會(huì)而言，則有利于帶動(dòng)綠色能源引領(lǐng)下的綠色交通！”

“用于微型電動(dòng)車的動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)必須是電池組，而不是電芯。”王子冬強(qiáng)調(diào)道：“因?yàn)殡姵亟M布置空間利用率要高，這一點(diǎn)區(qū)別于只強(qiáng)調(diào)能量密度高的電芯，要求電池能量密度高的前提是可以有效防止電池的著火和爆炸；電池組循環(huán)壽命長(zhǎng)，包括不同溫度下的使用壽命、大電流充電壽命和日歷壽命，目標(biāo)位1萬(wàn)次、15年；電池組可靠性和穩(wěn)定性高，有效防止過(guò)充和內(nèi)部短路，中間采用低電阻連接結(jié)構(gòu)，熱管理更為合理，電池之間溫差??；電池可以低成本梯次利用，方便重復(fù)鏈接；可以方便地回收分解，分解效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于制造效率?！?/p>

“滿足不了這些要求，就不能被稱作是好的微型電動(dòng)車用動(dòng)力電池。”王子冬繼續(xù)講：“在實(shí)際應(yīng)用中，電動(dòng)車跑在路上，如果因?yàn)椴还苁裁礃拥脑驅(qū)е码姵赝蝗怀霈F(xiàn)意外事故而切斷電源，尤其是在高速公路上，對(duì)于司機(jī)和乘客，這是會(huì)有生命危險(xiǎn)的。所以，我強(qiáng)調(diào)電池組必須有不斷電功能，就算電池?fù)p壞或燃燒，也必須緩緩將能量的供給降下來(lái)，至少有一個(gè)時(shí)間讓駕駛員去反應(yīng)和處置。”