设为首页收藏本站 关注微博 关注微信

全球汽车资讯网

王芳:能源电池的测试评价与准则化

2021-4-15 14:30| 发布者: wdb| 查看: 147| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: 2018年6月27日,由青海省国民政府、产业和消息化部、科学技艺部、华夏电动车子百人会主持的“2018华夏(青海)锂资产与能源电池世界高峰论坛”在青海省西宁市举办。

  2018年6月27日,由青海省国民政府、产业和消息化部、科学技艺部、华夏电动车子百人会主持的“2018华夏(青海)锂资产与能源电池世界高峰论坛”在青海省西宁市举办。

  本次会议由一种高峰论坛和三个专题峰会构成,在对于“推进能源电池平安的前言技艺与保证体制”专题峰会上,最重要的研讨了能源电池平安体制估价;提升电池体系全体设置的合乎道理性;同意规划全个电池体系的平安防护;电池产物验证和检验;大数据推进电池智能化治理,提高平安保证;新体制能源电池研发觉状及平安挑战;资产政策对电池平安的保证。

  华夏车子技艺探讨中心首席行家王芳发表专题演讲,内容实录如是:

  咱的汇报开门见山,由于咱本人做测试评价也做了十几年,当中资料的测试、电池的测试,包括全车的测试也区别做了相比多的内容,聚集点仍是在电池上面,是以今日也是应主持方的请求,咱的题目最重要的是聚集于“能源电池的测试评价与准则化”。

  咱汇报的内容最重要的会涉及到测试评价的内容,也会涉及到现好的准则和未来的准则和评价的走势难题。起首说一下为何,本来咱们做测试评价的时刻考量的出发点仍是会从终归末端的使用者、末端车的请求出发,咱们来看全车对功能有哪些请求呢?第一会提到的续航路程,第二个提速的功能,包括提速的时间、最高提速度。第三个包括使用者运用平安,自然平安本来是第一位的,平安是基本,另有经济性,包括能耗、释放等等这样的少许功能,和运用的便利性,这块最重要的是充电的兼容和充电的平安这一块。全气候的运用要求,便是说对环境的适应性,终归便是环境友好,真实的是能够节能环境保护的这样的一种特功能不行表现出去。是以与这种相对应的,咱们关于电池的测试评价来讲就会关心到相对应的特性,例如说跟续航相干的能量密度,与提速功能相干的功率特性,与平安相干的自然是要点,也是今日咱讲的要点。经济性方面,跟它的重复生命、日夜生命以及性价比都会相关系。充电的特性包括迅速充电的这样少许特性,另有宽温度范畴内的功能,对应的高温、高湿、高寒这样的运用要求,最终便是它的重复应用、梯次应用和回收这样步骤的考量。这点皆是咱们关于电池评价和准则化方面会要关心的几个方面。

  第一部分,现好的准则体制。

  这是日前我们国家跟能源电池相干的国度准则和产业准则,要点准则全在这儿。内部重中之重日前相干的便是这几个红色构架内部电池单体到模块、到体系的准则,这是现好的,电池要上公告、上车须要测试准则。除此之外有个热点大伙可能也注意到,最近的回收应用,它的互操作性、互换性也是大伙关心的要点。此外大伙要注意到此刻的前两天刚刚网上推出的GBXXXX,电池的强迫性准则,无TLGB、电池的平安性准则,这种准则此刻曾经报批,咱不久会给大伙推荐一下,这种准则的抽查今后会自动替代掉4685和467.3,会成为平安强迫请求准则,由于它是一种强标,GB的准则。

  咱们逐一看一下,本来日前相应的,咱刚才讲到了这几个准则皆是在产物的准入、产业的规范要求、相干方面都请求测试的准则,除了刚才讲到的几个准则以外,大伙还要关心的是最终面的那两列,便是跟补助相干的,一种是电池的能量密度的测试,这种是相比要紧的格外的测试,另有一种便是电动大巴车的平安要求,关于大巴车来讲,除了通常的电池请求之外,在那个技艺要求之外又增添了格外的对电池的请求。下方依据咱们测试的结果想跟大伙逐一地分享少许消息,为何说消息呢?咱不愿说做太多的主观的评价,可是咱想大伙从这点消息内部应当能够获得少许咱潜在的评价内容。

  起首第一种是大伙关注得十分十分多的能量密度和成组率的难题,本来咱们看一下能量密度表,这是咱统算的、咱检验的,咱这种检验中心在这几年测试的体系的能量密度的这样一种浮动,从2015年平均的90.5Wh/Kg到本年的上半年138Wh/Kg,能够见到这样的一种快速增添的趋向,尤其是从2016、2017、2018这三年的浮动,大伙可行见到,这是检验的数据,可是咱对车的许可证,咱也对现行市面子上出售的车的能量密度也发展了统算,本年上半年前一季度出售的车的能量密度根本上数量是在118Wh/Kg,也便是说本年测试的电池大概会在第二、第三、第四季度陆连续续大伙会见到出售的车的能量密度会是38Wh/Kg,会是这样的一种状况。

  咱们再看一下成组率,从2016年的0.63到昨年的0.67,再到本年的0.74,增添率也是十分高的。咱们再看一下把成组率再解析一下,这是昨年咱统算了145款的数量,内部这是单体的,这是体系的,它们都有一一对应的关连。咱看单体的能量密度是173Wh/Kg,到体系是116Wh/Kg,这是成组率的来由,0.67,咱是这样测算的,细分一下这边面橙色的是三元的,蓝色的是磷酸铁锂的,大伙可行见到蓝色显著单体能量密度是在上面一种阶层,大概在170到230之中,到体系的分布很有趣,根本重合了,这边面有这样几个讯息,起首看单体的磷酸铁锂是117,成组率的值是81.42%,最佳的曾经超越了85%。三元是183到115.4,跟自身的密切性相干,磷酸铁锂自身的平安性相比好,所须要附带的成组的平安性的保证举措就会少好多,另有一种原因,自然那个原因咱只能容易说一下,由于本来咱们统算过,昨年的磷酸铁锂百分之百,根本上是多数是用在巴士上的,三元是用在乘用车上的。昨年全个电池体制的分布,咱在有个汇报上讲过,今日无给大伙展现,昨年全体的市场分布是磷酸铁锂占了50%,三元占了42%-43%之中,是以这种比重大伙可行瞧出来,自身巴士关于Pack集成的技艺请求准则上来讲会低于乘用车的,是以这点概括要素会作用到它的成组率,可是基本原因仍是由于自身的平安性的差异。

  咱今日给大伙展现的数据本来是准则测试以外,汇报里不表现还不关注的内容,可是仍是想给大伙展现一下,咱们再看一下,不同体制之中的差异,方形软包和圆柱,大伙都问哪个体制好,哪个有进行前途,从咱们测试的样本量来讲,他们的样本分布根本是相当的,方形居多少许。他们内部的特色,软包和圆柱自身单体的能量密度相对来讲比方形的做得更高少许,可是咱们再看一下成组今后它这样的一种体现,成组今后的能量密度的差异,咱们再看一下成组率,可行见到方形的成组率是十分高的,相对来讲日前是最高的,而软包的次之,圆柱的最低,大伙也晓得,包括像特斯拉的电池,它尽管单体的能量密度十分高,到成组了也便是到50%,甚而一最初的时刻都不到50%,可是此刻相对要高少许。是以这几个体制大伙的判断,由于今日时间很短,不太好开展讲,本来另有好多,包括这类热治理设置和体系集成方面的少许差异,咱们有时间可行再深入地研究他们之中的优缺点。

  从能量密度再看成组的冷却形式。咱便是围绕能量密度这一种事咱就想开展瞧瞧后面的东西。成组的冷却形式,这种是咱们只统算了90几款电池的体系参数,样本数,一看内部86款是当然冷却的,风冷和液冷唯有三款和七款,这是昨年下半年的状况。自然非是悉数的,是挑选有代表性的。大伙一看说风冷的能量密度最高,可是实质上咱无把结论写在这儿,咱以为这种结论是不对的,至少是不科学的,由于它的样本数是不对等的。但实质上大伙为何抉择当然冷却?相当大的原因会受补助政策的作用,在这类概况下实质上尽可能提升能量密度,是以准则上当然冷藏确信是能量冷度是提升得最高的。实质深咱们再看一下,咱没做对它的冷却方法做太多的评价。咱给大伙看一下2016年的数据和2017年上半年的数据,再到2017年整年下半年的趋向大伙可行见到,从开始的原本,咱是能见到的,2015到2016年液冷的数量是呈上升的趋向的,可是从2016年底到2017年是下调的趋向,大伙越来越多地抉择当然冷却。在这儿咱只想讲一种看法,自然这是受政策的作用,可是关于全个乘用车的开发来讲,咱感觉大伙仍是要重视热治理体系的设置,在这块日前来讲大伙越来越重视,咱也见到技艺的提高。风冷设置咱自身并未太多的扶持的看法为何呢?由于大伙关于电池的这类传热形式,这类风道的流体力学,全体来讲咱以为电池Pack的设置企业关于这方面的技艺掌握还无那末高,是以它在那块,假如用风冷做得不没有问题话,反而让得电池的全个的绝对性和这类不平衡衰减增大,是以在这类概况下抉择当然冷却也是它们的一个形式,可是咱仍是提议大伙要重视这类冷却形式的抉择和热治理的抉择。

  刚才悉数讲的功能,可是从功能讲出去它背后的东西,下方最重要的看平安,电池体系的平安此刻有16项测试,包括机械的、环境的和电的测试,这种是前期2016年率,后来2017年咱们增添了一种修改,大伙以为波动太严苛了,修改今后,从21小时三个方向的随机波动变成三个小时的正弦波动,机械平安的经过率就迅速增添。咱以为那个修改单咱那时是统一了,也是由咱提交的,可是咱对那个修改单其实不认同,由于正弦波动非是实质公路波动的方式,可是那时无太多的数据支撑,也无太多的积累,世界准则唯有这种可参考,是以咱们采纳了这种,可是同一时间咱们本人展开了探讨,从实车的路谱采集出发,去采集到,咱们用二十多辆车采集到这种数据今后,把不同路面发展数据的平行化料理和正经化料理,终归获得了这样的一种谱图,这种新的随机的谱图,这种谱图曾经写进GB的准则里头,刚才咱说的新的经过检查的准则里头。是以这种大伙可行关心一下。也便是说此刻开发的产物你们不用等那个准则出去再依照这种做了,此刻开发产物就应当依照新的波动的随机的谱图去测试你们的样品。

  再说一下电动大巴车的平安要求,内部跟电池相干的是有个有热失控和热分散两个测试,这两个测试。咱要点讲一下热失控,这种测试,咱本人是从行家的方位持保存意见的,由于它是请求电池过充到120%再加上到300度,况且是最小的操控单元,也便是说假如你是三个电池并联的话请求三个电池并联都拿过来做测试,请求不起火、不爆炸,这种关于高比能的三元来讲是十分十分大的挑战,这也是为昨年用的是磷酸铁锂,况且磷酸铁锂根本上是用在大巴车上的要紧原因,这项测试是十分难经过的,咱要叮嘱大伙的消息,GB的准则经过检查,同期经过检查的另有两个全车的准则,一种便是电动大巴车的平安要求,一种是全车的电平安,大巴车的平安要求内部咱想叮嘱大伙的是这项测试依旧存留。

  热分散的测试,热分散测试对电池体系来讲咱以为是有必需的,况且在全世界法则上咱们也把它作为提案提到了全世界的法则,内部的测试规程也是由咱们华夏牵头来起草的,由列国来一同讨论。前期的方法是用针刺或许充电或许加热的形式把一种电池搞着了,来看全个电池包的特性。咱们实质上在做GB准则的时刻,这项也写进入了,可是在那个根基上,由于有少许难题是甚么呢?这点方法有无有对等性?每一种方法的重现性如何?还无十足本人能够佐证好。第二个难题,热失控的要求是非是恰当也无获得终归的结论。此外一种便是这类方法加热也好,过充也好,你是要给电池附带进入热量的,这种热量本来是破坏了电池自身的状况,是以这种方法能否合乎道理也是咱们要探讨的,另有一种便是终归的判据,到底多少分钟算经过也是请求你跟这类消防的逃生时间是相干的,由于电动车子平安是人士平安,就请求人逃生此前能够不起火、不爆炸就能,是以这点皆是咱们探讨的内容,探讨到日前为止,咱们以为加热、针刺仍是可行作为一种方法的,可是过充给去掉了,由于此刻很多电池设置内部装了防过充的设置,一过充就断掉了,咱们基本没有办法做这种实验,热失控的判据也做了调度,这是日前写进GB准则的这样一种提案,是这样的。加了一种其它形式,这种是开口的,这种也便是说电池厂可行提供一种新的咱们以为合乎道理的形式来做,这种也是由于此刻映入了第二阶段,本年3月份刚开了第二阶段的首次会议,咱们在未来的三年里这种是要紧的事业,还会在未来三年内把这种法则写完,是以说此刻给了一种开口的其它形式,也是期望全产业能够参加进来积累数据,能够把这种法则测试写得合乎道理化。

  第二部分,概括测评评价。

  刚才讲的皆是法则的测试,可是实质上关于电池的评价来讲咱是那么了解的,由于电池是电化学的载体,它是一种动态浮动的,咱们可行见到绿色可行以为它的可用的范畴,而黄色的是可控的,而外面是失控的状况,咱们期望不论是功能也好,平安也好,咱们要考核的便是它在可用范畴的这样少许可用的评价,实质的不同的状况下是怎样样的一种状况,包括当处于失控边界的时刻怎样以为它是可控的这样一种可控评价,包括失控今后怎样发展消防救援的评价,这是未来一段时间么在评价方面、准则化方面还会接着做的事业。可用方面评价,先看功能性,包括可用评价、倍率特性、能量密度。对于绝对性咱想多说两句,这边提到了离厂绝对性,在测试的方位咱是拿到离厂的电池,而从电池的集成和运用来讲也须要晓得绝对性,由于这是静态的绝对性,咱们晓得了这种今后,咱们才能在电池后期运用的时刻能够把控好它的动态绝对性,是以这种也是十分要紧的。可是实质上想多说的是今日早上跟那一些友人们聊天也讲到,本来在制造进程中间操控的要紧性,也是此刻大伙好多人在问咱们国家内部的公司和世界公司的少许差距,或许是国家内部的有少许公司之中的差距,咱感觉最最要重视的便是SPC,便是进程操控,这种是十分要紧的。自然,今日时间关连无给大伙展现咱们做绝对性评价的案例。

  接下来是平安性和老化特性,这是在可用的范畴内部需求要做的事。咱要点会提到平安性,本来平安性这块可用的评价咱们差不多于把它作为体系工程,从资料、到电池,到体系,资料自身的热特性是须要周全掌握的。在这种根基上买了解电池的平安的级别,确信是有级别的,平安是相对的,不平安是一律的,咱们不过要把不平安的可能性没有限趋近于零,这是咱们要做的。在这种根基上附带BMS的热治理和均衡以及功效平安,终归咱们能够获得一种在很没有问题范畴内可用的电池体系。这是咱们想要做的一件事。

  这边面要点的想提一下,期望大伙能够对这方面十分重视的,便是能源电池的热治理体系,在这边咱们也帮公司做了好多事,此中电视的热特性的评价,由于您要想做好一块电池的热治理,起首你买了解电池的热特性,它随着不同SOC准备下,不同的倍率特性,不同的温度下,它的产热功率是甚么、特性是甚么,发热量是多少,本来这点皆是有边界的,咱们测试寻到了很没有问题边界的暴露图,也在少许SCI的期刊上发了少许文章。此外便是在理解它的根本特性今后,你买了解热失控的边界点是甚么,这是你要操控的这样一种边界点。此外一种也要晓得,它传导到此外一种电池,它临近电池的这样一种流传路径是甚么,这是咱们须要做的。

  此外可控,刚才是可用,可控的评价是刚才咱提到的全世界法则,咱们正好做的热失控的测试,后面咱们还会在这几个方面去不同的触发形式、热失控的要求的摸索以及终归的平安的判定要求,甚么样子是经过,咱们也跟消防部门结合在做相应的测试,这是前期跟消防演习做的少许内容,后面还会继续做。

  最终一种评价便是致灾危害评价,由于电池自身的这类不同体制电池燃烧的差异以及扑灭的难题性,是以关于后期的评价也显得越来越要紧,咱们此刻正好很快消防部门做这样的少许事,关于电池的这类致灾内部的火灾的级别要发展估价,接下来去给消防救援一种准确的指令。第二个要对它的进程中产烟和产毒气在体积里的少许分散,时间上的不同的分散的这样的少许级别也要发展估价。

  第三部分,准则近期的动向。

  刚才提到了一种是GB的准则,这种月曾经经过检查了,况且曾经提交,马上把这种报批稿提交到相干部委,部委就会提给WTO,由于是GB准则,要经过WTO的,大概明年,咱初步预计可能会在明年上半年能终归发表,大概是这样的状况。治理体系的准则此刻正好做,咱也期望大伙能够重视,前一阶段由于要点做GB准则,把这种稍微搁置了一下,此刻它被提上日程,关于电池SOX的估算评价会是一种要点,另有故障诊断的功效也会是要点。此外在做的准则是混合电源的技艺,包括两种不同的储能装置的评价也在做,曾经立项。另有一种要点的准则期望大伙要重视的便是功效平安,咱提到了电池治理体系,除了一种热治理体系很要紧以外,另有一种很要紧的便是功效平安,非是功效,是功效平安。是以必定要实现功效平安,这种准则也曾经立项,大伙见到电池治理体系的功效平安请求和实验方法,这种也正好起草,咱们有专门的功效平安的事业组在做这种事,鉴于26262体制来做的,是以大伙要关心一下。规格大小不讲了,前一段刚刚宣贯完,和编码制度,这两个跟回收应用相关的,咱们刚刚宣贯完,期望大伙能重视一下,由于这是这种阶段正好用的准则,另有EVS-GTR的准则,热分散之外,咱们也把波动华夏的提案提到世界上,也会是未来三年的事业要点,咱们还提了两个,一种是海水浸泡,另有便是毒气剖析,这是第二阶段未来全世界内全世界法则关心的要点,内部绝多数是由中方主导的,也期望咱们全产业能够多参加,扶持法则的事业,也是表现咱们在全世界上的话语权。本年9月份咱们会开第二阶段的第两次会议,应当是在瑞典。

  咱们刚才把近期的准则都给大伙推荐了,未来一段时间,包括换电、包括梯次应用是咱们的要点,还固态电池以及电池模块的规格大小的这样少许准则。咱们在这种国度准则的根基上,由于大伙晓得此刻国度准则的速度节拍会相比慢,而此刻的集团准则相比活泼,咱此刻牵头也在做少许集团准则,这几个准则是这周后天咱要开会立项的这点准则,包括热治理的准则、模块的规格大小以及日历生命的测试方法,以及跟回收相干的拆解剖析方案,这是这一阶段咱们做的电池准则,等到老练到必定阶段的时刻就会往国度准则推。

  总结,本来也算是一种展望,由于本年咱申请了一种国度的名目叫能源电池测试与评价,也获得了扶持,给了四千多万的国度经费,咱在这边面,咱是这样思考的,咱以为日前从电池的资料到体系的评价内部还存留着这样的少许难题,从资料的评价大伙晓得,对电池的评价、功能评价也晓得,可是从资料到电池以及全个进程中间的反映体制是不准确的,而这种就叫黑箱子测试,咱们期望能够打破这类微观的模糊性去做少许事业。第二个便是电池的全寿命周期存留的演化的繁杂性,第三个是在实质的运用进程中,各式不的工况实质的运用存留的实质的工况的多变性。咱针对这点方面咱们要展开相干的探讨的评价,终归期望能够构建从资料到电池、到BMS、到体系,甚而到全车以及回收的梯次应用的这样一种闭环的评价的体制。这种是在未来三年咱要带着咱们团队,咱们全产业的顶尖的力量一同来做的事,也期望大伙能够一同参加。由于咱这种是一种共性的平台的名目,从最初就给会大伙差不多因而一个公布的态度,也期望大伙多参加进来,是以咱感觉这种话题还未完待续,谢谢大伙。

图文推荐

  • 宝骏悦也,开辟新能源汽车

      这下,压力实实在在地给到了其他车企。宝骏悦

  • 日本2024年新车销量下滑7.

      日本汽车销售协会联合会和日本全国轻型汽车协

  • 深蓝崛起:新能源汽车市场

      2024年,深蓝汽车在激烈的新能源汽车市场中打

  • 可运载9100辆车 全球最大

      1月5日下午,在海事、边检等部门的保障下,新

  • 挪威2024年纯电动汽车销量

      1 月 3 日消息,据路透社报道,在挪威去年新

  • 宝骏悦也,开辟新能源汽车

      这下,压力实实在在地给到了其他车企。宝骏悦

  • 日本2024年新车销量下滑7.

      日本汽车销售协会联合会和日本全国轻型汽车协

  • 深蓝崛起:新能源汽车市场

      2024年,深蓝汽车在激烈的新能源汽车市场中打

  • 可运载9100辆车 全球最大

      1月5日下午,在海事、边检等部门的保障下,新

  • 挪威2024年纯电动汽车销量

      1 月 3 日消息,据路透社报道,在挪威去年新