純電動(dòng)客車對(duì)動(dòng)力總成的需求電池篇,2017年5月,2,2020/5/5,內(nèi)容提要,純電動(dòng)客車性能問題,2,純電動(dòng)客車成本問題,純電動(dòng)客車安全性問題,1,純電動(dòng)客車壽命問題,3,4,純電動(dòng)客車開發(fā)策略,5,幾點(diǎn)看法,6,3,2020/5/5,動(dòng)力電池總體要求,回收,成本,安全,性能,壽命,電化學(xué)基礎(chǔ),關(guān)鍵材料,電池設(shè)計(jì),生產(chǎn)制造,系統(tǒng)集成,梯次利用,用戶認(rèn)知：目前存在安全性差、續(xù)駛里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)、購(gòu)買成本高等問題。,前提,4,2020/5/5,內(nèi)容提要,純電動(dòng)客車性能問題,2,純電動(dòng)客車成本問題,純電動(dòng)客車安全性問題,1,純電動(dòng)客車壽命問題,3,4,純電動(dòng)客車開發(fā)策略,5,幾點(diǎn)看法,6,5,2020/5/5,好的電池是動(dòng)力，是正能量；差的電池是燃燒力，是負(fù)能量。,充電過程燃燒,自2011年1月至2016年7月全球發(fā)生49起安全事故，其中純電動(dòng)客車22起，全部為國(guó)內(nèi)車型。,（綜合網(wǎng)絡(luò)資料、電動(dòng)汽車百人會(huì)）,純電動(dòng)客車數(shù)量少，但發(fā)生安全事故數(shù)量不少；載客量大，社會(huì)影響巨大。,1.純電動(dòng)客車安全性問題,1.1任重道遠(yuǎn),靜置自燃,行駛過程燃燒,6,2020/5/5,1.2頂層設(shè)計(jì),1.純電動(dòng)客車安全性問題,安全性是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要運(yùn)營(yíng)、整車、系統(tǒng)及電池綜合設(shè)計(jì)。,電芯,動(dòng)力電池系統(tǒng),電氣/電子系統(tǒng),電池管理系統(tǒng),冷卻/保溫系統(tǒng),低壓/通信接口,高壓接口,車輛電氣/電控系統(tǒng),車輛高壓系統(tǒng),車輛底盤/車身,車輛冷卻系統(tǒng),外部環(huán)境,通風(fēng),安裝,7,2020/5/5,1.3多層舉措,1.純電動(dòng)客車安全性問題,構(gòu)建安全控制體系，控制危險(xiǎn)發(fā)生幾率，消除/減小事故危害。,絕緣、接觸防護(hù)失效,電擊,燃燒,爆炸,電芯燃燒、其他可燃,壓力達(dá)到一定值,危險(xiǎn)？,危害！,危險(xiǎn)預(yù)控防護(hù),事故危害中斷及減損,8,2020/5/5,1.4電池安全技術(shù),1.純電動(dòng)客車安全性問題,針對(duì)電池安全性問題，開發(fā)陶瓷隔膜，以及具有隔斷作用的添加劑。,液態(tài)電解液,多孔隔膜,干濕法PP、PE,三層復(fù)合隔膜,其他多孔膜,傳統(tǒng)材料,隔膜材料,電解液體系,新型材料,無機(jī)陶瓷涂覆,聚合物涂覆,靜紡纖維布,高低溫改善型,寬電化學(xué)窗口,離子液體,功能型電解液,改性隔膜,未來方向,全固態(tài)電解質(zhì),各種功能型添加劑，如阻燃、成膜添加劑等新型快離子導(dǎo)體及鋰鹽凝膠聚合物電解質(zhì)復(fù)合聚合物電解質(zhì)半固態(tài)電解質(zhì),LiPF6型電解液,LiClO4型電解液,兩者融合,其他溶質(zhì)類液體,9,2020/5/5,內(nèi)容提要,純電動(dòng)客車性能問題,2,純電動(dòng)客車成本問題,純電動(dòng)客車安全性問題,1,純電動(dòng)客車壽命問題,3,4,純電動(dòng)客車開發(fā)策略,5,幾點(diǎn)看法,6,10,2020/5/5,2.1里程焦慮,除了解決續(xù)駛里程外，還應(yīng)確立電池維護(hù)服務(wù)，切實(shí)解決用戶關(guān)切。,續(xù)駛里程短,2.純電動(dòng)客車性能問題,充電時(shí)間長(zhǎng),維護(hù)保養(yǎng)問題多,11,2020/5/5,2.2低溫殺手,低溫時(shí)，電池效率降低，放電容量降低，內(nèi)阻增加；長(zhǎng)時(shí)間低溫,可能會(huì)被“凍壞”；低溫時(shí)，電動(dòng)車?yán)m(xù)駛里程比正常情況降低約30%，使用成本增加約35%45%。,綜合網(wǎng)絡(luò)，（電車之家）,電池“闖關(guān)東”，低溫是第一大難題，解決不了低溫，就很難推廣。,2.純電動(dòng)客車性能問題,12,2020/5/5,2.3輕量化,在保證安全的前提下，動(dòng)力電池與整車輕量化，提升電能有效利用。,來源：德國(guó)宇航中心,據(jù)報(bào)道，,對(duì)于純電動(dòng)車，每降重100kg，可以節(jié)約電能0.4kWh/km。整車輕量化與電動(dòng)化、智能化協(xié)同發(fā)展。,2.純電動(dòng)客車性能問題,13,2020/5/5,2.4輕量化兼顧成本,輕量化材料、輕量化制造及零部件，兼顧成本，開發(fā)車身和底盤。,來源：DesignandManufacturingChallengesofHighStrengthSteelinAutomotiveLightWeighting2013-01-2901Published11/27/2013,2.純電動(dòng)客車性能問題,14,2020/5/5,2.5高比能量鋰電池,對(duì)高比能量鋰離子電池關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，部分核心材料自主開發(fā)。,正極材料,電解液體系,隔膜材料,負(fù)極材料,石墨類材料鈦酸鋰硅碳復(fù)合材料,陶瓷隔膜常規(guī)聚烯烴隔膜,高容量富鋰錳基LMO;NCM;NCA,寬電化學(xué)窗口型高低溫改善型,關(guān)鍵材料,自主開發(fā),設(shè)計(jì)優(yōu)選,國(guó)內(nèi)合作,集流體材料,傳統(tǒng)金屬箔片柔軟型集流體,2.純電動(dòng)客車性能問題,15,2020/5/5,2.6快充電池,利用現(xiàn)有成熟材料體系，設(shè)計(jì)開發(fā)具有快充性能的客車用電池。,鈦酸鋰、鎳氫快充電池,多元負(fù)極快充電池,超級(jí)電容器,2.純電動(dòng)客車性能問題,16,2020/5/5,2.7純電動(dòng)客車電池性能需求,充電時(shí)間短,電耗低,充電頻率低,快換技術(shù),新材料新體系、新技術(shù),新型電池,燃料電池、金屬空氣電池等發(fā)展趨勢(shì),快充技術(shù),充電設(shè)備快充能力,電池快充能力,單體倍率充電能力,電氣件過流能力,系統(tǒng)熱管理能力,安全問題,材料倍率性能要求,其它性能的犧牲程度,關(guān)鍵材料匹配性,生產(chǎn)工藝、成本等,設(shè)計(jì)、生產(chǎn)難度,電池能量密度,續(xù)駛里程長(zhǎng),電池輕量化,殼體、電氣件、BMS等輕量化,基礎(chǔ)設(shè)施,新能源車用戶需求,2.純電動(dòng)客車性能問題,17,2020/5/5,純電動(dòng)客車性能問題,2,純電動(dòng)客車成本問題,純電動(dòng)客車安全性問題,1,純電動(dòng)客車壽命問題,3,4,純電動(dòng)客車開發(fā)策略,5,幾點(diǎn)看法,6,內(nèi)容提要,18,2020/5/5,3.1客車至少使用8年,3.純電動(dòng)客車壽命問題,電池本身,使用環(huán)境,使用工況,維護(hù)保養(yǎng),材料、工藝、一致性、BMS等,高溫、低溫、高濕、涉水等,過充、過放、充放電倍率等,電芯維護(hù)、系統(tǒng)維護(hù)等,由于電池在使用過程中的衰減，大部分電池很難達(dá)到8年使用壽命。,19,2020/5/5,3.2提高壽命策略,通過整車控制策略、儲(chǔ)能單元及正確使用等減少電池壽命損傷。,整車控制策略,儲(chǔ)能單元,用戶使用指導(dǎo),+,+,+,PHEV,EV,耐低溫電池電池保溫/加熱超級(jí)電容器,工作溫度區(qū)間電能源管理工況識(shí)別,操作規(guī)程維護(hù)保養(yǎng),3.純電動(dòng)客車壽命問題,20,2020/5/5,3.3回收利用,通過梯次利用及回收延長(zhǎng)使用壽命，避免廢棄電池帶來新的問題。,動(dòng)力電池生產(chǎn),純電動(dòng)客車使用,梯次利用,回收,材料生產(chǎn)電芯生產(chǎn)模塊生產(chǎn),車輛使用情況動(dòng)力電池狀態(tài),第三方使用,提取再利用,其它,電池評(píng)估,3.純電動(dòng)客車壽命問題,21,2020/5/5,內(nèi)容提要,純電動(dòng)客車性能問題,2,純電動(dòng)客車成本問題,純電動(dòng)客車安全性問題,1,純電動(dòng)客車壽命問題,3,4,純電動(dòng)客車開發(fā)策略,5,幾點(diǎn)看法,6,22,2020/5/5,電控+制造組裝2030%；電機(jī)+控制器2025%；電池系統(tǒng)(7585%鋰電池+1525%BMS)3045%。電池成本占比最大。,原料價(jià)格上漲，電池成本降低反映：成本驅(qū)動(dòng)向技術(shù)驅(qū)動(dòng)階段過渡。,4.純電動(dòng)客車成本問題,原材料價(jià)格上漲,電池安全成本提高,補(bǔ)貼退坡倒逼電池降價(jià)客車安全技術(shù)條件,電池成本,電池性能提升,技術(shù)進(jìn)步,23,2020/5/5,內(nèi)容提要,純電動(dòng)客車性能問題,2,純電動(dòng)客車成本問題,純電動(dòng)客車安全性問題,1,純電動(dòng)客車壽命問題,3,4,純電動(dòng)客車開發(fā)策略,5,幾點(diǎn)看法,6,24,2020/5/5,純電動(dòng)客車應(yīng)采取技術(shù)、產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)的全方位開發(fā)策略及誕生流程。,6.純電動(dòng)客車開發(fā)策略,策劃階段,概念階段,開發(fā)階段,推廣階段,技術(shù)水平品質(zhì)控制技術(shù)積累,穩(wěn)定性可靠性維護(hù)性,帶動(dòng)作用輻射作用推廣前景,技術(shù)先進(jìn)性工藝流程成本控制,功能驗(yàn)證性能驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化,競(jìng)爭(zhēng)力分析利潤(rùn)分析促進(jìn)企業(yè)發(fā)展,技術(shù)轉(zhuǎn)化工藝裝備平臺(tái)建設(shè),電池選型產(chǎn)品定義概念樣車標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,政策法規(guī)運(yùn)營(yíng)模式組織管理,核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范安全可靠,PHEVEVFCEV,國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)國(guó)家發(fā)展需求企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,純電動(dòng)客車,產(chǎn)業(yè)層面,產(chǎn)品層面,技術(shù)層面,25,2020/5/5,內(nèi)容提要,純電動(dòng)客車性能問題,2,純電動(dòng)客車成本問題,純電動(dòng)客車安全性問題,1,純電動(dòng)客車壽命問題,3,4,純電動(dòng)客車開發(fā)策略,5,幾點(diǎn)看法,6,26,2020/5/5,6.兩點(diǎn)看法,針對(duì)新能源車型開發(fā)與之相適應(yīng)的不同種類的動(dòng)力電池。,6.1與整車應(yīng)用對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池研發(fā),通用化、模塊化及標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)動(dòng)力電池，提高電池選擇性，降低成本。,按運(yùn)行區(qū)域開發(fā)（南方、北方）,2,按運(yùn)行區(qū)間開發(fā)（借助大數(shù)據(jù)）,3,27,2020/5/5,6.兩點(diǎn)看法,6.2車