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關注電池和電池管理系統的安全問題

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年10月11日  

九月二十三日,我國汽車技術研究中心主辦、北京卡達克承辦的"2015電動汽車科技創新國家論壇"(EVTIF)在北京召開。在這一屆論壇上,來自國內外車企、零部件供應商、中德兩國相關政府部門的專家就電動汽車話題做了分享。


車云菌在享受了半日電動汽車賽道試駕和長達一天半的論壇學習后,對內容略作盤點,發現電池&電池管理系統安全,基礎設施建設、公共運營管理等多個方面都是會上的高頻詞匯,在此不妨對會議做個簡短回顧。


關注電池和電池管理系統的安全問題


國內三月份至今,7、8起電動汽車電池起火事件,把電池安全和電池管理系統安全的問題推上了風口浪尖。這幾樁起火事件中,動力鋰電池受熱后出現溫度不可控、直線上升的情況,才導致了燃燒爆炸。這個現象擁有一個專業術語,名叫動力鋰電池熱失控。


電池溫度升高是起火燃燒的罪魁禍首,而熱量出現的原因不外乎以下四點:電池中副反應放熱、過充產熱、電觸發短路產熱以及碰撞后電觸發產熱。假如在生產設計中找原因,重要落在電池設計和電池管理系統上。


我國電動汽車百人會理事會執行副理事長歐陽明高先生在演講中,詳細解析了車用動力鋰電池機及其電池管理系統的安全性,并現場例舉了用于熱失控評估的多個模型,車云菌整理為上表。


他表示熱失控問題不僅要求車企在電池選擇、熱設計和保護設計、以及電池單體容量等角度要有所關注,而且也要電池管理系統隨時監控電動汽車電池組的狀態,對車輛電池余電做個估算,控制電池的充放電,優化電池性能參數,提升電池使用壽命,并且把監控單元細微到每節電池。


混合動力產品如何形成規模效應


混合動力車被視為汽油車向全電動汽車發展時的階段性產品,或許是考慮到僅僅是短暫性優勢,沒有被大規模普及。根據舍弗勒汽車事業研發部高級總監牛銘奎供應的數據,2010年和歐美、日本市場混合動力單一車型幾十萬的平臺產量相比,我國市場的混動車只達到了數萬輛的級別。


缺少篤定的政策規劃和引導,混合動力車尚未形成規模效應。新的變速箱和混合動力總成擁有少量訂單,但沒有足夠的銷量支撐。零部件供應商面對的一大困難,就是車型研發和模具費用的有效分攤。


解決這一問題的方法,最終還是要回歸技術——開發出標準化的混合動力產品。牛銘奎認為,產品必須滿足三項要求,才能順應現階段市場上混合動力車型的規模。第一,要很容易被平臺化,利于在車型之間轉移,不用額外開發新品;第二,兼容性好,可以和傳統的發動機和變速箱兼容;第三,能夠為我國市場的混合動力產品定制技術參數,例如考慮到我國市場對成本的敏感性,應該盡可能多的開發單電機解決方法。


推動充電基礎設施落地,統一充電軟硬件標準


電動汽車和充電樁的關系類似雞和蛋。當政策扶持、電動汽車公司躍躍欲試,還沒跟上趟兒的充電樁就成了制約發展的瓶頸。一方面,在數量和覆蓋范圍上,規模還不能滿足隨時充電的需求,另一方面,晚間停車時補給電量是不少電動汽車主的習慣,私人充電樁的落地,卻還面對著增容等電網問題和管理等物業問題。


論壇上有關私人充電樁的推動,演講者提出了幾點商業設想。現場提倡用眾酬模式解決盈利,各方資源整合,有錢出錢,有地出地;同時倡導共享經濟的思維方式讓私人充電樁進入社區;同時,管理層面還可協助物業公司在責任之外尋找利益點。東風日產電動汽車營銷總監徐小輝舉出一例,在明確充電樁的管理責任之外,可以把充電設施和物業網絡的互聯對接,為物業公司供應未繳費用戶的提醒和警告功能。


商業手段之外,政策也在對充電樁入駐民居有過一些考慮。卡達克也曾經建議住建部出臺民居民宅的建設規范,把充電網絡的主干線設定為一個提前規劃的指標。這樣一來,家家戶戶的電動汽車充電,就類似通天然氣、暖氣和網絡,成為一個標配。


基礎設施落地后,充電接口不適用各類車型,充不上電的情況時有發生。和增量同步抓緊落實的,還有標準制定,在這一點上,要軟硬件兩個方面齊頭并進。充電樁和車載充電機物理接口要統一,軟件方面的充電協議標準也急需進一步細化。


我國汽車技術研究中心新能源所涉及的研究范圍就包括了電機電控,充電等等所有跟車相關的測試評價和標準化工作,并且直接對接國標。新能源試驗室首席專家王芳博士介紹了"互聯互通"和"充電安全"兩方面的測試和標準化工作。其中涉及的互聯互通內容包含了充電接口,直流快充的通信協議、車載充電機的測試,而充電安全也涵蓋了充電設施本身的安全性、充電設施和車協議的軟件安全、車上部件和接口安全性等諸多方面。


電動汽車數據采集和公共運營管理


我國北上廣地區的租賃模式分時租賃已經得到了規模化應用。公共租賃等共享模式,是電動汽車進入個人住家的一種推廣方式。同時,智能調動電動汽車的管理平臺也能獲得大量的電動汽車性能和用戶使用習慣的數據積累。


在公共數據采集平臺上,車輛信息獲取和傳輸大致遵守數據采集-通訊傳輸-故障分析的流程。以北京的電動汽車租賃管理系統為例,平臺重要采集了電池的技術狀態數據,包括每塊電池的電壓、溫度、電流等詳細數據。同時車輛還會回傳包括車速、擋位、位置信息等在內的車輛信息。預先含義的車輛常見故障的推送碼,也要以即時回傳的模式傳回平臺。


而有關公共租賃電動汽車的運營和管理,首先要確保的是安全完成一整套駕駛權交接。在北京分時租賃的案例中,管理車輛運行、還車、繳費的整套系統已經和電動汽車的充電管理系統對接。用戶在借車還車的過程,都要經歷電子密碼取匙和充電系統停止充電的詢問動作,一方面確保了租借車輛的安全,另一方面也打通了對充電系統的連接,做到安全斷電。


小結


在現場圓桌環節中,其中一個問題是:新能源政策補貼退坡,限牌豁免取消,電動汽車的發展是否會碰到一個斷崖式勒停?現場對政策變化后的市場環境比較樂觀,更多傾向"市場過濾"用途。隨著新能源掀起的熱潮回歸理性思考,日漸成熟的汽車市場會淘汰掉渾水摸魚的公司,保留下踏實研究產品的公司。而且在論壇上,我們可以看到一批緊扣安全、規模化、適合家用的最新標準正在路上,屆時電動汽車的發展將對質量細節做出更加嚴格的規范和約束。



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