1月18日,中国汽车技术研究中心主办的2018国际新能源汽车用户评价与应用创新研讨会在广西柳州举办。本届会议主题为“关注用户评价,聚焦业态创新”。
今天研讨会大家讨论的核心一再明确,新能源汽车产业必须要慢慢适应财政补贴政策退坡等,依靠自身的竞争力真正适应并满足市场需求。整车企业要不断的提高产品性能、保证品质、降低成本,满足消费需求。而从上游来看,关键零部件企业起到了核心关键作用。
与昨天会议请到新能源领域最顶尖和权威的领导专家,给大家进行了顶层和宏观的专题报告,还包括了各类整车企业的用户,如何进行市场运营、销售的商业模式创新相比。今天的会议则是把整车企业作为用户,听听来自去年市场上畅销车型的企业技术一线,谈谈他们对关键零部件的要求。新能源产业链各环节互为用户,研讨会的核心主也是想让大家在一个平台上,了解各自企业的用户心声,更好的进行自己的产品改进、技术布局。
以下是欣旺达电动汽车电池有限公司总工程师郑伟伟发言实录:
今天从使用者的角度看动力电池系统设计,从后端既要理解电机控制器、电机等工作原理,也需要从前端使用者的角度挖掘和了解他们的需求。只有抓住产品使用者的需求痛点并加以解决,产品才有可能赢得市场。今天我的演讲主要分为四大部分:电动汽车的优势与劣势、节能与新能源汽车驱动类型与控制策略、电动汽车动力电池的技术要求、欣旺达EVB公司简介。
从用户的角度来看,电动汽车的优势包括环保,第一,无限号、不限行、停车优惠;第二,充电方便,可以在家、单位、商场充电;第三,静音,加速快,不怕进气口进水。打个比方,深圳一到夏天经常有台风,短时间内可能有大量积水。我们的电动汽车没有进气口不怕进水,就很好地规避了人车被淹的风险。如果电动车的防水做得好的话,车身半浸在水里也可以开,当然,这是极端情况,平常并不建议这么做。第四,电动汽车重心低,行车稳,抗风能力强。这点我生活在海边,体验比较深。第五,体现环保意识,弘扬社会责任感。第六,电费便宜,全生命周期成本低。一开始我们认为低于燃油车就可以了,后来发现不仅是全生命周期,新车性价比也要比拼。电动汽车电池相当于车载超级充电宝,可以供一些电器使用。这也是我列举优势的第七点,可以当成“超级充电宝”对外供电。汽车给电网供电,如果充电桩具备这样的能力,万一电网出现问题,它可以起到供电的作用。第八,关于用户人身安全的优势:如车辆起火,用户尚有时间逃跑。
动力汽车劣势,我简单列举了7点。第一,车型少,不美观,选择余地小;第二,充电站点少,等待时间长,快充折寿;第三,无固定车位,小区害怕起火不让装充电桩;第四,里程焦虑,不敢跑长途,售后维修网点少;第五,开空调降温与加温对续航里程影响太大;第六,充电麻烦,冬天充电枪和电缆又脏又硬;第七,车价虚高,残值低,更换电池费用高。所以我特别赞成上汽朱总说的,“电动汽车不用考虑换电池的事”。所以我们做电池设计时也考虑了这个问题。
有这么多的问题,是不是可以规避?都可以规避。像车型少这个问题,随着产业发展自然会得到改善;充电站少的问题,也有方法:在生活活动区域(如小区、单位、商场)设置充足的充电桩,在高速/主干道设置少量的快充(补电)充电站,形成以慢充为主,快充为辅的习惯。人们在家里睡觉的时候、上班的时候都可以充电,真正消除了充电等待时间。再者,空调对续航里程影响大也是其一大劣势。因为动力电池的能量密度很小,需要靠电池加热、降温需要较大的电量。必须在整车上通过一些改进措施解决该问题。比如采用隔热技术和密封技术提高轿厢的保温能力。为了解决充电麻烦这一问题,我们可以考虑采用固定耦合器高度和规格,统一无线接口标准,实施无线充电。最后,车价虚高的问题就需要靠整车厂和零部件厂商一起来努力了。
在用户眼里,对电动汽车是有着期待的,也就有了它”本来“及”被要求“的样子。电动汽车本来的样子是:适合短里程、常充电、城区;天生怕冷怕热,效率高产热少;电力无处不在,随时可以补充能源,纯电动汽车应当是在住地和工作点充电,这对电池、电网和消除等待时间都非常有利;动力电池的充电能力低于放电能力,快充会折寿;电池起火比较慢,先冒烟再起火,有足够的时间逃生;全新的电力系统要求以电池包为核心,重新布置整车的布局。说到这里,我想特别强调一点,从加入行业的第一天,我就希望整车开始设计规划时,电池厂和整车厂就能并肩作战,这样才有利于做出最佳的电动车。“被要求”的样子包括:必须全面优于现有燃油车;满足燃油车里程标准、全路况、全区域运营;全温区运行,冬季还要为轿厢内供热;要求与加油一样一周甚至一个月才去充电站充电;行驶一整天,快充半小时,人有三急车不慢充;不用城区工况考核,多以高速性能要求;要求比燃油车更严格的起火比率;在现有“爆款”燃油车的基础上改装,整车布置完成后再把电池包塞进去。
分析了电动汽车的优势与劣势,接下来我们来看下节能与新能源汽车驱动系统的类型与控制策略。
国家定义的新能源汽车包括纯电动、插电式(非插电不算)混合动力,燃油电池。因特殊的原因,在国内没有重点推广非插电混合动力汽车。这里把从12V系统一直到纯电动的几种类型都列了出来。
混合动力电池因不同的连接方式,叫法也各不相同。电动机与发动机动力混合的方式包含,串联混动、并联混动、混联。燃料电池车是混合动力车吗?答案是否定的。但燃料电池车和混合动力非常像。因为燃料电池价格高昂,燃料电池一般按照持续最大功率配置。这样的话燃料电池要配一套功率型的电池,所以很像插电式混合动力。
了解了新能源汽车驱动的类型,下面我们来看看控制策略方案。下面我以HEV为例,简单介绍目前现有的主要控制策略方案。
第一,燃耗优化控制策略。该策略多使用ISG电力起步、提高刹车回馈的功率和可用SOC范围,将空调、助力、涡轮增压、音响等所有重负载都尽量挂到48V电源上。这种控制策略电池系统功率负载最重、使用最频繁,发热量最大,循环寿命要求也最高;与发动机驱动、机械刹车的联动控制要求和传动成本也最高,但是可以最大幅度地节省燃油、获取更多节能积分。第二,寿命优化控制策略。尽量减少电动系统的介入深度和比率,使用该策略一般自然散热即可,系统成本也是最低的。第三,性能优化控制策略。该策略对电池系统的功率和热管理要求较高,成本较高。第四,经济优化控制策略。这是最有难度的,需要经过精确计算,合理分配动力。
分析完新能源汽车的类型及控制策略,我们来讨论下电动汽车动力电池的技术要求。
现在汽车动力电池的类型可按正极材料、负极材料等等来分,每种电池都面临着不同的挑战,时间关系就不一一介绍了。整车和电池必须面临各种各样的极限环境,比如高原、沙漠、极寒、酷热、暴晒、封闭、高湿、高盐碱、IP67防护等。平常上班的路面是考核不出车子的,需要在极限道路情况下进行考验,如柏油路面、碎石路面、坑洼路面、泥浆路面、水淹路面。
在极端环境下驾驶极端路面,对动力电池的性能和可靠性要求,提出了更多挑战:要求高能量比,高功率比、长寿命、低成本、环境适应性强、高安全性等。安全要求满足这些标准,在发生事故的时候要方便逃生,便于消防工作。
要满足以上几点,首先要解决电池包的热管理问题。热管理的重要性不言而喻:决定了环境温度的适应性,决定了持续输出功率的能力,规定了动力性能边界,规定了安全使用边界,有效的热管理是快充的必要条件。
不同车种,对热管理也有不同的需求。这是几种热管理差异化需求,公交车、物流车、家用单位用小车、连续运营出租车等等。我们需要根据不同的车型对热管理方案作出调整,寻求性能和经济的平衡。
说到电池避不开均衡。从2008年开始,我们从均衡目的、均衡目标、均衡方法、均衡能力、均衡策略入手,做了大量研究。我们发现均衡能力只要能够纠正最大自放电差异即可,不需要任意提高。举个例子,假设96串电池组成100kWh的大型电池包,容量大约290Ah,最大自放电偏差是3%/月,即8.7Ah/月≈12mA。考虑到均衡可能影响电压检测,故规定全时均衡占比仅为1/4时间,那么有48mA的全时均衡电流已经足够应付了
因为时间关系,我就不再细述。如果有机会,希望能和大家私下聊聊。
谢谢大家。
2018-01-18 出处:V讯网 [原创] 责编:田大鹏
1月18日,中国汽车技术研究中心主办的2018国际新能源汽车用户评价与应用创新研讨会在广西柳州举办。本届会议主题为“关注用户评价,聚焦业态创新”。
今天研讨会大家讨论的核心一再明确,新能源汽车产业必须要慢慢适应财政补贴政策退坡等,依靠自身的竞争力真正适应并满足市场需求。整车企业要不断的提高产品性能、保证品质、降低成本,满足消费需求。而从上游来看,关键零部件企业起到了核心关键作用。
与昨天会议请到新能源领域最顶尖和权威的领导专家,给大家进行了顶层和宏观的专题报告,还包括了各类整车企业的用户,如何进行市场运营、销售的商业模式创新相比。今天的会议则是把整车企业作为用户,听听来自去年市场上畅销车型的企业技术一线,谈谈他们对关键零部件的要求。新能源产业链各环节互为用户,研讨会的核心主也是想让大家在一个平台上,了解各自企业的用户心声,更好的进行自己的产品改进、技术布局。
以下是欣旺达电动汽车电池有限公司总工程师郑伟伟发言实录:
今天从使用者的角度看动力电池系统设计,从后端既要理解电机控制器、电机等工作原理,也需要从前端使用者的角度挖掘和了解他们的需求。只有抓住产品使用者的需求痛点并加以解决,产品才有可能赢得市场。今天我的演讲主要分为四大部分:电动汽车的优势与劣势、节能与新能源汽车驱动类型与控制策略、电动汽车动力电池的技术要求、欣旺达EVB公司简介。
从用户的角度来看,电动汽车的优势包括环保,第一,无限号、不限行、停车优惠;第二,充电方便,可以在家、单位、商场充电;第三,静音,加速快,不怕进气口进水。打个比方,深圳一到夏天经常有台风,短时间内可能有大量积水。我们的电动汽车没有进气口不怕进水,就很好地规避了人车被淹的风险。如果电动车的防水做得好的话,车身半浸在水里也可以开,当然,这是极端情况,平常并不建议这么做。第四,电动汽车重心低,行车稳,抗风能力强。这点我生活在海边,体验比较深。第五,体现环保意识,弘扬社会责任感。第六,电费便宜,全生命周期成本低。一开始我们认为低于燃油车就可以了,后来发现不仅是全生命周期,新车性价比也要比拼。电动汽车电池相当于车载超级充电宝,可以供一些电器使用。这也是我列举优势的第七点,可以当成“超级充电宝”对外供电。汽车给电网供电,如果充电桩具备这样的能力,万一电网出现问题,它可以起到供电的作用。第八,关于用户人身安全的优势:如车辆起火,用户尚有时间逃跑。
动力汽车劣势,我简单列举了7点。第一,车型少,不美观,选择余地小;第二,充电站点少,等待时间长,快充折寿;第三,无固定车位,小区害怕起火不让装充电桩;第四,里程焦虑,不敢跑长途,售后维修网点少;第五,开空调降温与加温对续航里程影响太大;第六,充电麻烦,冬天充电枪和电缆又脏又硬;第七,车价虚高,残值低,更换电池费用高。所以我特别赞成上汽朱总说的,“电动汽车不用考虑换电池的事”。所以我们做电池设计时也考虑了这个问题。
有这么多的问题,是不是可以规避?都可以规避。像车型少这个问题,随着产业发展自然会得到改善;充电站少的问题,也有方法:在生活活动区域(如小区、单位、商场)设置充足的充电桩,在高速/主干道设置少量的快充(补电)充电站,形成以慢充为主,快充为辅的习惯。人们在家里睡觉的时候、上班的时候都可以充电,真正消除了充电等待时间。再者,空调对续航里程影响大也是其一大劣势。因为动力电池的能量密度很小,需要靠电池加热、降温需要较大的电量。必须在整车上通过一些改进措施解决该问题。比如采用隔热技术和密封技术提高轿厢的保温能力。为了解决充电麻烦这一问题,我们可以考虑采用固定耦合器高度和规格,统一无线接口标准,实施无线充电。最后,车价虚高的问题就需要靠整车厂和零部件厂商一起来努力了。
在用户眼里,对电动汽车是有着期待的,也就有了它”本来“及”被要求“的样子。电动汽车本来的样子是:适合短里程、常充电、城区;天生怕冷怕热,效率高产热少;电力无处不在,随时可以补充能源,纯电动汽车应当是在住地和工作点充电,这对电池、电网和消除等待时间都非常有利;动力电池的充电能力低于放电能力,快充会折寿;电池起火比较慢,先冒烟再起火,有足够的时间逃生;全新的电力系统要求以电池包为核心,重新布置整车的布局。说到这里,我想特别强调一点,从加入行业的第一天,我就希望整车开始设计规划时,电池厂和整车厂就能并肩作战,这样才有利于做出最佳的电动车。“被要求”的样子包括:必须全面优于现有燃油车;满足燃油车里程标准、全路况、全区域运营;全温区运行,冬季还要为轿厢内供热;要求与加油一样一周甚至一个月才去充电站充电;行驶一整天,快充半小时,人有三急车不慢充;不用城区工况考核,多以高速性能要求;要求比燃油车更严格的起火比率;在现有“爆款”燃油车的基础上改装,整车布置完成后再把电池包塞进去。
分析了电动汽车的优势与劣势,接下来我们来看下节能与新能源汽车驱动系统的类型与控制策略。
国家定义的新能源汽车包括纯电动、插电式(非插电不算)混合动力,燃油电池。因特殊的原因,在国内没有重点推广非插电混合动力汽车。这里把从12V系统一直到纯电动的几种类型都列了出来。
混合动力电池因不同的连接方式,叫法也各不相同。电动机与发动机动力混合的方式包含,串联混动、并联混动、混联。燃料电池车是混合动力车吗?答案是否定的。但燃料电池车和混合动力非常像。因为燃料电池价格高昂,燃料电池一般按照持续最大功率配置。这样的话燃料电池要配一套功率型的电池,所以很像插电式混合动力。
了解了新能源汽车驱动的类型,下面我们来看看控制策略方案。下面我以HEV为例,简单介绍目前现有的主要控制策略方案。
第一,燃耗优化控制策略。该策略多使用ISG电力起步、提高刹车回馈的功率和可用SOC范围,将空调、助力、涡轮增压、音响等所有重负载都尽量挂到48V电源上。这种控制策略电池系统功率负载最重、使用最频繁,发热量最大,循环寿命要求也最高;与发动机驱动、机械刹车的联动控制要求和传动成本也最高,但是可以最大幅度地节省燃油、获取更多节能积分。第二,寿命优化控制策略。尽量减少电动系统的介入深度和比率,使用该策略一般自然散热即可,系统成本也是最低的。第三,性能优化控制策略。该策略对电池系统的功率和热管理要求较高,成本较高。第四,经济优化控制策略。这是最有难度的,需要经过精确计算,合理分配动力。
分析完新能源汽车的类型及控制策略,我们来讨论下电动汽车动力电池的技术要求。
现在汽车动力电池的类型可按正极材料、负极材料等等来分,每种电池都面临着不同的挑战,时间关系就不一一介绍了。整车和电池必须面临各种各样的极限环境,比如高原、沙漠、极寒、酷热、暴晒、封闭、高湿、高盐碱、IP67防护等。平常上班的路面是考核不出车子的,需要在极限道路情况下进行考验,如柏油路面、碎石路面、坑洼路面、泥浆路面、水淹路面。
在极端环境下驾驶极端路面,对动力电池的性能和可靠性要求,提出了更多挑战:要求高能量比,高功率比、长寿命、低成本、环境适应性强、高安全性等。安全要求满足这些标准,在发生事故的时候要方便逃生,便于消防工作。
要满足以上几点,首先要解决电池包的热管理问题。热管理的重要性不言而喻:决定了环境温度的适应性,决定了持续输出功率的能力,规定了动力性能边界,规定了安全使用边界,有效的热管理是快充的必要条件。
不同车种,对热管理也有不同的需求。这是几种热管理差异化需求,公交车、物流车、家用单位用小车、连续运营出租车等等。我们需要根据不同的车型对热管理方案作出调整,寻求性能和经济的平衡。
说到电池避不开均衡。从2008年开始,我们从均衡目的、均衡目标、均衡方法、均衡能力、均衡策略入手,做了大量研究。我们发现均衡能力只要能够纠正最大自放电差异即可,不需要任意提高。举个例子,假设96串电池组成100kWh的大型电池包,容量大约290Ah,最大自放电偏差是3%/月,即8.7Ah/月≈12mA。考虑到均衡可能影响电压检测,故规定全时均衡占比仅为1/4时间,那么有48mA的全时均衡电流已经足够应付了
因为时间关系,我就不再细述。如果有机会,希望能和大家私下聊聊。
谢谢大家。