江淮汽車(chē)秦李偉：下一代動(dòng)力電池要有10年第二壽命
江淮汽車(chē)新能源汽車(chē)研究院電動(dòng)車(chē)平臺總監秦李偉作主題演講
11月16日，“2017’第二屆動(dòng)力電池應用國際峰會(huì )暨第三屆中國電池行業(yè)智能制造研討會(huì )”在北京啟幕。本屆峰會(huì )由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )和電池中國網(wǎng)共同主辦，天津力神電池股份有限公司聯(lián)合主辦；中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )動(dòng)力電池應用分會(huì )承辦，無(wú)錫先導智能裝備股份有限公司聯(lián)合承辦。參加此次峰會(huì )人數超600人。
江淮汽車(chē)新能源汽車(chē)研究院、電動(dòng)車(chē)平臺總監秦李偉在演講中，就江淮汽車(chē)在電動(dòng)汽車(chē)以及動(dòng)力電池系統研究開(kāi)發(fā)中形成的經(jīng)驗進(jìn)行了詳細闡述。
以下為秦李偉演講內容：
各位代表，各位專(zhuān)家，大家中午好！很榮幸代表江淮汽車(chē)匯報新能源汽車(chē)發(fā)展狀況。分為四個(gè)方面：
第一，全球化的進(jìn)展，從江淮角度來(lái)看。
我們知道在國際上主要以日產(chǎn)聆風(fēng)、特斯拉為代表的純電動(dòng)車(chē)在市場(chǎng)保持典型的優(yōu)勢，日產(chǎn)聆風(fēng)續駛里程170公里，累計銷(xiāo)售突破30萬(wàn)輛，特斯拉續駛里程500公里，累計銷(xiāo)售突破20萬(wàn)輛。特斯拉在美國被評為最受歡迎的電動(dòng)汽車(chē)。
同時(shí)2016年是全球純電驅動(dòng)技術(shù)轉型的標志性年份，國際汽車(chē)企業(yè)在電動(dòng)車(chē)上新戰略，2020年后電動(dòng)車(chē)要全方位與燃油車(chē)競爭。開(kāi)發(fā)目標，續駛里程500公里，電池包100度電，充滿(mǎn)點(diǎn)10—20分鐘，同時(shí)提出大功率直流快充350千瓦的概念。
我國以鋰離子動(dòng)力電池為代表的電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù)取得重大突破，歐美日也開(kāi)始跟隨我們的發(fā)展路徑，從2015—2016年主要全面套入陶瓷隔膜，從2016—2018年主要是攻關(guān)熱失控的安全，2015—2016年進(jìn)入固態(tài)電解質(zhì)的導入。同時(shí)我國純電動(dòng)驅動(dòng)戰略也取得了一系列的標志性的進(jìn)展，主要是純電動(dòng)、插電式混合動(dòng)力等等。新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入不可逆的拐點(diǎn)，導入期進(jìn)入快速成長(cháng)期，剛剛各位專(zhuān)家也在分享這個(gè)數據。2011年的時(shí)候基本上在1萬(wàn)輛左右，到2016年保有量在100萬(wàn)輛，預計2017年可能突破200萬(wàn)輛左右。
何時(shí)能夠進(jìn)入快速發(fā)展期？快速發(fā)展期對于新能源純電動(dòng)汽車(chē)有三個(gè)標志，第一個(gè)，由政策驅動(dòng)為主要動(dòng)力轉變?yōu)橐允袌?chǎng)為主要動(dòng)力，第二個(gè)，由購車(chē)補貼改為常態(tài)的鼓勵政策，最后實(shí)現私人購買(mǎi)為主。
第二方面，我們江淮汽車(chē)的技術(shù)深耕，在新能源汽車(chē)這塊。我們的戰略定位是重點(diǎn)發(fā)展純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力兩大技術(shù)平臺。戰略目標，我們希望2025年江淮新能源汽車(chē)總產(chǎn)銷(xiāo)量占整個(gè)江淮汽車(chē)總產(chǎn)銷(xiāo)量的30%以上，形成節能汽車(chē)、新能源汽車(chē)與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)共同發(fā)展的新格局。發(fā)展歷程，從2007年到現在，累計市場(chǎng)推廣保有量，新能源汽車(chē)是6萬(wàn)輛，我們堅持實(shí)踐創(chuàng )新、迭代研發(fā)、設計價(jià)值，形成兩代產(chǎn)品，第一代產(chǎn)品是基于燃油車(chē)改制，就是現在的IEV1，第二代車(chē)是與燃油車(chē)共平臺設計，從IEV5到IEV7S。深耕產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)，從用戶(hù)體驗的需求角度，已經(jīng)不斷的開(kāi)發(fā)了續駛里程達500公里，快充電時(shí)間1.5小時(shí)，更加美麗、智能、舒適的電動(dòng)車(chē)，同時(shí)內修電池安全、壽命、低溫性能和軟件的可靠性。也突破了高比能電能的熱失控安全，高比能單位提出的熱失控在當下我們認為是必然存在的，電池起火必須通過(guò)成組技術(shù)解決，我們經(jīng)過(guò)十年的時(shí)間，形成了五層次高比能動(dòng)力電池系統熱失控的安全開(kāi)發(fā)。第一層次是電芯到簡(jiǎn)易模塊，到模組，到電池包，到最后的整車(chē)五個(gè)層面。
同時(shí)我們是通過(guò)強制觸發(fā)單體熱失控方法研究，針對225瓦時(shí)/公斤的18650單體，采用比實(shí)際發(fā)生熱失控更加苛刻的80功率外部加熱法，來(lái)強制電池發(fā)生爆炸。經(jīng)過(guò)4年多的實(shí)驗，上千次的爆炸實(shí)驗，我們整個(gè)供應鏈體系的聯(lián)合作戰，在熱失控的技術(shù)上取得了完全的突破，完全做到了單個(gè)電芯強制發(fā)生熱失控后電池模塊和電池包不起火。下面我們看一下視頻。
第一個(gè)視頻，我們看到一個(gè)模組里點(diǎn)爆一個(gè)單體，整個(gè)模組不會(huì )發(fā)生失控。這是點(diǎn)爆了其中一個(gè)單體，現在大家看到的明火是我們做實(shí)驗做的絕緣膠帶，10分鐘之后模組也沒(méi)有發(fā)生熱失控。這個(gè)實(shí)驗我們總共做了有100多次。
第二個(gè)視頻，我們做了一個(gè)更極端的視頻，就是一個(gè)模組里同時(shí)點(diǎn)爆兩個(gè)電芯。這是點(diǎn)爆第一個(gè)電芯，這個(gè)聲音好像有所延遲，兩個(gè)電芯同時(shí)加熱，爆炸有時(shí)序，現在看到的是第二個(gè)電芯爆炸，我們等了10分鐘以后監控整個(gè)模組還是安全完好的?；緦?shí)現電池包內一個(gè)單體爆炸不會(huì )引發(fā)整個(gè)電池包的失火，包括整車(chē)的熱失控。
我們現在上市的7S就是第一個(gè)用此技術(shù)的產(chǎn)品。同時(shí)我們也積累了軟件的可靠性技術(shù)，在功能安全方面我們通過(guò)三層次的安全架構，實(shí)現電動(dòng)車(chē)該動(dòng)則動(dòng)、該停則聽(tīng)，任何時(shí)候車(chē)身都不帶高壓電，同時(shí)避免動(dòng)力電池失火，避免意外的低壓掉電等安全問(wèn)題。同時(shí)在故障診斷預處理方面，積累了電動(dòng)車(chē)特有的故障策略226條。形成了技術(shù)方法，圍繞整車(chē)的功能、性能、耐久性、可靠性四個(gè)維度，列舉出結構類(lèi)部件與控制軟件的“白盒”測試和“黑盒”總共5千項。而且構建了可擴展的電子架構。同時(shí)形成基于大數據，技術(shù)不斷升級的研發(fā)模式。當下我們這6萬(wàn)臺車(chē)，每天的大數據大概30G，識別用戶(hù)的需求，研究電池生產(chǎn)一致性，還有遠程診斷車(chē)輛，支持售后服務(wù)和生產(chǎn)的質(zhì)量管控。
下一代江淮純電動(dòng)車(chē)的規劃。大家知道電動(dòng)車(chē)是集耗能、儲能于一體，未來(lái)成為能源流、信息流、物流的終端，以及循環(huán)經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟、能源經(jīng)濟的載體?！叭敝饾u向“六化”發(fā)展，“六化”剛剛專(zhuān)家也有做相關(guān)介紹，這里不詳細描述。
動(dòng)力系統的電動(dòng)化我們主要是開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足低成本可梯次利用的電池包，能夠實(shí)現自動(dòng)化、低能耗、環(huán)保的材料分解回收。開(kāi)發(fā)全新平臺的電動(dòng)車(chē)，實(shí)現整車(chē)輕量化和制造智能化。智能化和交通網(wǎng)聯(lián)化，當下主攻3級和4級，主要實(shí)現無(wú)人駕駛?！笆濉?，江淮汽車(chē)主攻300公里以?xún)鹊亩掏敬郊冸妱?dòng)車(chē)，實(shí)現大規模市場(chǎng)化。下一步電動(dòng)車(chē)續駛里程500，實(shí)現與燃油車(chē)加油體驗基本一致，滿(mǎn)足長(cháng)途行駛需求，實(shí)現與燃油車(chē)競爭。單體能量密度從原來(lái)的180瓦時(shí)/公斤到最后實(shí)現了大于300瓦時(shí)/公斤。
開(kāi)發(fā)可快速長(cháng)途使用的電動(dòng)車(chē)需攻關(guān)的核心技術(shù)，第一個(gè)，高效且重要的SiC功率材料，高壓電氣系統，還有100V、350&充電網(wǎng)絡(luò )，還有熱泵空調，這些技術(shù)如果實(shí)現，你充電一分鐘就可以跑350公里，基本上與燃油車(chē)體驗相當。
350千瓦的超大功率直流快充涉及幾個(gè)，第一個(gè)，整車(chē)的高壓平臺、高壓零部件，電池包、能量、倍率的要求，熱管理、充電樁的溫度控制、兼容性、諧波控制、電網(wǎng)負荷能力等。
基于上述電動(dòng)車(chē)的構想，我們也提出了對動(dòng)力電池的設想。第一個(gè)，基于電池包整體的需求，我們從安全等10個(gè)維度，安全基本做到不起火，能量密度、電池包至少達到200瓦時(shí)/公斤以上，總能量在100度電，功率密度在1000瓦/公斤，循環(huán)壽命800次左右，熱力壽命大概20年，充電倍率可支持4C的倍率充電，充電溫度是零下3度到55度，成本電池包我們希望做到8毛/瓦時(shí)。
安全，基于前面所說(shuō)，我們要實(shí)現電池包在任何情況下不起火，即使單體爆炸以后，通過(guò)電池包及整車(chē)層面的設計，確保模組電池包及整車(chē)不失火。功率這塊，我們基于整車(chē)全壽命周期、溫度方面實(shí)現整車(chē)的要求，以溫度、電量、SOH、SOC維度，滿(mǎn)足整車(chē)的動(dòng)力和快充的要求。壽命方面，我們提出10年30萬(wàn)公里以后，電池還可以繼續在儲能方面應用10年，有第一壽命、第二壽命說(shuō)法。低溫的能量效率，這也是目前市場(chǎng)用戶(hù)抱怨比較多的，我們發(fā)現車(chē)在低溫下特別是北京以北的續駛里程衰減特別大，我們提出要求零下15度電池單體的能量效大于80%。成本到2020年，基于電池系統的價(jià)格預測，歐洲提出來(lái)100歐/度，美國是100美元/度，我們江淮提出，我們電池系統成本至少做到前面講的800元一度電。
基于以上我們總結提出江淮下一代車(chē)電動(dòng)車(chē)的技術(shù)平臺五個(gè)方面。謝謝大家！
?。ǜ鶕l(fā)言整理，未經(jīng)本人審閱）
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