2017國(guó)際電動(dòng)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)于8月25日在江蘇省張家港市口召開，本次峰會(huì)以“供需協(xié)同與技術(shù)升級(jí)”為主題，圍繞“技術(shù)開發(fā)與性能優(yōu)化”、“整車配套與選型需求”、“動(dòng)力電池回收與梯次利用”三大領(lǐng)域開展為期兩天的深入探討。

 

 

在26日舉行的“整車配套與選型要求”主題論壇上，上汽集團(tuán)捷能公司電池系統(tǒng)高級(jí)經(jīng)理劉怡做了題為“上汽純電動(dòng)車動(dòng)力電池性能要求與產(chǎn)品匹配”的主題演講，以下為演講實(shí)錄：

 

今天我的報(bào)告分兩個(gè)部分，上汽動(dòng)力電池應(yīng)用情況和整車對(duì)電池性能的需求。

 

這是我們整個(gè)上汽新能源整車和電池匹配的情況，到2020年都有明確的產(chǎn)品規(guī)劃，SOP都是在2018-2019年是由很明確的規(guī)劃。整個(gè)上汽分兩條路PHEV一直是上汽主打的產(chǎn)品，特別是之前的E550和E590，第一款主打的產(chǎn)品和A123合作的，這個(gè)產(chǎn)品基本上現(xiàn)在已經(jīng)停產(chǎn)了，它主要用磷酸鐵鋰。下一個(gè)LG合作的E950這種產(chǎn)品，目前在市面上見得比較少，我們后來(lái)馬上改款用威德的電芯，這這個(gè)在上海賣的也很好。

 

另外一看就是EI6，用的電池產(chǎn)品是和萬(wàn)向A123合作的，它完全屬于上汽自主開發(fā)產(chǎn)品，從BMS到結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)都是上汽的，待會(huì)兒有一個(gè)比較詳細(xì)的介紹。

 

下一代的PHEV的產(chǎn)品，我們將來(lái)提到的產(chǎn)品的迭代，實(shí)際上你看在外形和整個(gè)的匹配上都是一樣的，主要的就是在電芯容量上做了升級(jí)，能夠滿足更高的續(xù)航里程的需求。

 

重點(diǎn)介紹一些EV的產(chǎn)品路線，上汽在EV上發(fā)力很早，最早是E50，在上海有一些市場(chǎng)，這樣開發(fā)之后，在2016年逐步對(duì)EV車做了規(guī)劃，現(xiàn)在大部分產(chǎn)品基本上都是EV的產(chǎn)品，現(xiàn)在主打的一個(gè)就是正在北京熱賣的榮威ERX5，用的是CTO的高比能的電池，所以說(shuō)高比能電池也是屬于比較提前應(yīng)用的，現(xiàn)在的電芯能量密度基本到220，所以這款是比較新的電池。再往下我們還有三款車，特別是A級(jí)的EV電池，這個(gè)是上汽一個(gè)很重點(diǎn)，另外一個(gè)就是在2018年底到2019年，實(shí)際上已經(jīng)發(fā)布了，就是光之翼，也是旗艦產(chǎn)品，能量密度到230-250，現(xiàn)在還在合作當(dāng)中，達(dá)到400公里的里程，現(xiàn)在看起來(lái)還是有難度，因?yàn)镾UV車重，還有微型車的理念，這是上汽整個(gè)產(chǎn)品的路線，從這里看出來(lái)，我們對(duì)電池的需求是兩方面的，第一方面我們希望電池有一個(gè)逐步迭代升級(jí)的過(guò)程，也就是大家談的品牌化的理念，另外一個(gè)就是在EV上我們還是追求能量密度的，能量密度一定是一個(gè)永恒的追求的趨勢(shì)。

 

另外一個(gè)在成本上面，這是這屆論壇討論比較多的，實(shí)際上上汽也是期望的，我們希望0.7-0.8，當(dāng)然也要看技術(shù)進(jìn)步，昨天的0.6元討論的很熱烈，實(shí)際上0.6元確實(shí)是一個(gè)很有吸引力的目標(biāo)吧，但是我還是認(rèn)為有希望的。

 

還有一個(gè)主機(jī)廠選擇電池有什么需求，這個(gè)也是大家比較關(guān)心的，剛才北汽的同事也介紹流程，對(duì)電芯來(lái)講，我們主要分為這種3個(gè)階段，預(yù)選、評(píng)估、認(rèn)證，這樣的話也是從電芯從技術(shù)層面做系統(tǒng)的認(rèn)證，同時(shí)來(lái)講，還要考慮到就是整個(gè)的商務(wù)的匹配和生產(chǎn)的匹配，就是說(shuō)是我們來(lái)講應(yīng)該是四個(gè)階段三個(gè)層次的這樣一個(gè)配合，因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系就不深入展開了。

 

另外一個(gè)，我們和這么多電芯打交道，我們發(fā)現(xiàn)就是有一個(gè)普遍的問(wèn)題，就是一些好的電芯廠，我剛才說(shuō)了比如像三星、LG這些A123這是一樣，他們會(huì)提供很系統(tǒng)全面的數(shù)據(jù)，這樣的談判基礎(chǔ)在我們前期做選擇可以有很大的推進(jìn)的力度，對(duì)它的實(shí)力是很強(qiáng)大的保證，這方面CATL也是特別大的，只有這樣的話，主機(jī)廠談的時(shí)候，才有充分的證據(jù)，才能夠更快切入到供應(yīng)商的體系里面去。

 

另外一個(gè)對(duì)于電芯的選擇，實(shí)際上我簡(jiǎn)單講一下，我們對(duì)于電芯的選擇，實(shí)際上還是以實(shí)用為主，并不排斥是軟包裝的好，還是硬殼的好，還是圓柱的。當(dāng)然，因?yàn)闅v史原因，我們不采用圓柱的，我們最早的產(chǎn)品和萬(wàn)向A123、LG合作的時(shí)候，主要都是軟包裝的電池，PHEV都是軟包裝的，和三星的合作也是硬殼的電池。

 

基于幾點(diǎn)，第一點(diǎn)就是適用性和能量密度的提高，我們發(fā)現(xiàn)軟包裝的電池總體來(lái)講能量密度比較好，但是在系統(tǒng)集成層面，在某種層面上能量密度和軟包裝不相上下，另外一個(gè)就是成本也是一個(gè)問(wèn)題。

 

對(duì)于能量密度的需求，我們現(xiàn)在已經(jīng)和三星和CATL合作，我們用到220瓦的，在接近應(yīng)用過(guò)程中，我們對(duì)于能量密度提升還是很有希望的，我覺得，無(wú)論是之前的三星、LG、萬(wàn)向A123談下來(lái)，大家認(rèn)為這個(gè)230-250應(yīng)該是一個(gè)比較可行的值，進(jìn)一步提高的空間也是存在的，特別是使用下來(lái)能量密度還是不錯(cuò)的，我們現(xiàn)在用523還有622，基本上，有的是532搭配一些AC的一個(gè)混合，三星是這樣體系，有的是再高點(diǎn)可以到622，我們認(rèn)為能量密度的提高應(yīng)該是現(xiàn)實(shí)的。怎么梳理下來(lái)這個(gè)路線圖是可實(shí)現(xiàn)的，在2020年沒(méi)有大問(wèn)題。

 

對(duì)于能量密度的提高，整車對(duì)這個(gè)是沒(méi)有限值的，能量密度越高越好，怎么講呢？因?yàn)槠蛙?，傳統(tǒng)車，汽油的能量密度肯定是高很多了，如果能達(dá)到這個(gè)最好，所以說(shuō)這個(gè)能量密度肯定是一個(gè)持續(xù)的需求。如果說(shuō)能量密度，你能不能再小一點(diǎn)，能不能再小一點(diǎn)？如果能量密度達(dá)到，可能會(huì)滿足很多的需求，前期溝通會(huì)有一個(gè)很快的切入。另外一個(gè)就是整車的很重要的趨勢(shì)就是輕量化，其實(shí)能量密度和輕量化是有直接關(guān)系，輕量化專門有輕量化工作組，為了節(jié)約，哪怕是一公斤，或者是幾百克重量，主機(jī)廠會(huì)花很大的精力投入這個(gè)事情，所以能量密度沒(méi)有限制的需求，我也希望電芯行業(yè)要理解。

 

那么第二點(diǎn)我們列的是電池的安全，隨著能量密度的提高，單體安全是隨之挑戰(zhàn)的，大家都在談三元材料和針刺實(shí)際上是很難過(guò)的，安全是要多層去保護(hù)無(wú)論從電芯、電池包還有整車的防護(hù)，特別還有一點(diǎn)BMS的管理，其實(shí)BMS管理上還可以做很多的工作。

 

梳理了一下整個(gè)安全國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)，大家對(duì)安全的理解也是不一樣的，特別像針刺還有擠壓，實(shí)際上看到下面有一些標(biāo)準(zhǔn)是認(rèn)為不一定需要這么嚴(yán)格的。當(dāng)然，電芯的安全也是一個(gè)重點(diǎn)，就是它還是要有一個(gè)基礎(chǔ)本真的特性，但是我們認(rèn)為，它主要還是把特性摸清楚，這樣，在系統(tǒng)做匹配設(shè)計(jì)的時(shí)候，要規(guī)避。比如說(shuō)陳院士講的固態(tài)電池，可能是一個(gè)比較好方向，但是這個(gè)固態(tài)電池出來(lái)之前，還有很長(zhǎng)一段時(shí)間，一定在這個(gè)電芯的還是要盡量去改進(jìn)，我們實(shí)際上發(fā)現(xiàn)，能量密度越高，實(shí)際上確實(shí)越危險(xiǎn)，一旦出問(wèn)題之后，這個(gè)劇烈程度是很明顯要提升的，但是這個(gè)我們只能靠系統(tǒng)的保護(hù)，讓電芯不要走到最危險(xiǎn)的這一步，這才是我們的一個(gè)合理的解決方案。

 

這是我們的梳理的PACK層面關(guān)于電池的安全的，我們認(rèn)為在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，在材料上，還有在這種算法上，要做一個(gè)綜合的保護(hù)，特別是BMS，上汽現(xiàn)在BMS，硬件、軟件都是自己開發(fā)，所以它對(duì)軟件，對(duì)于電池的安全應(yīng)用這一塊做了比較多的工夫，比如說(shuō)現(xiàn)在我們的電池很關(guān)注的內(nèi)阻和電池的電壓，我們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中有比較苛刻的需求，因?yàn)槲覀冊(cè)谧鲞@種危險(xiǎn)情況的判斷，我們會(huì)借助于電流、電壓這些基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，所以電池實(shí)際上說(shuō)出問(wèn)題都是使用中出了問(wèn)題，而電芯本身出了問(wèn)題當(dāng)然可能也是有的，但是在系統(tǒng)，像我們現(xiàn)在并沒(méi)有發(fā)生，我們出現(xiàn)一些安全問(wèn)題，比如說(shuō)充電，那么也出現(xiàn)過(guò)，顧客在拿插線排放在后座椅上，它自己過(guò)熱把后座燒了，另外在碰撞過(guò)程中，在這方面整車廠要做更深入的工作，我們?cè)瓉?lái)談的時(shí)候，我們的同事說(shuō)，你電池有耐用試驗(yàn)，你可以擠壓、針刺，為什么不能碰撞，這個(gè)我們也談了很多，實(shí)際上電芯可以做這些試驗(yàn)，并不是允許在整車上出現(xiàn)這種工況，所以在整車上我們基本上提的，不能碰到電芯，這樣的話，實(shí)際上對(duì)于很多的保護(hù)措施就比較好了，在整個(gè)的框架結(jié)構(gòu)，特別是電池的平板結(jié)構(gòu)，對(duì)于電池電芯的保護(hù)是很強(qiáng)調(diào)的。

 

這是我們做的一些碰撞實(shí)驗(yàn)，特別強(qiáng)調(diào)的是這樣的，實(shí)際上這個(gè)是一個(gè)對(duì)電池傷害比較大的，前碰、后碰很靠前或者很靠后才能有傷害很大。

 

那么我們?cè)僦v電池壽命，電池壽命剛才也講我也講講我的理解，電池壽命隨著能量密度提高，續(xù)航里程的增加，實(shí)際上對(duì)于電池循環(huán)壽命應(yīng)該是相對(duì)放寬的，因?yàn)榇蠹铱梢岳斫?，原?lái)用我們提3650次的需求，因?yàn)殡姵氐哪芰啃?，你每天用確實(shí)有這么高，如果是2000次，400公里，整個(gè)生命周期不會(huì)有這么高的循環(huán)次數(shù)，所以對(duì)于這個(gè)電池來(lái)講是一個(gè)好的趨勢(shì)，因?yàn)殡S著能量密度的提高，壽命肯定是有所犧牲的，所以整車上也是有一個(gè)合理的應(yīng)用

 

講一下電池壽命，我想強(qiáng)調(diào)幾點(diǎn)，基于技術(shù)的提升，所以能量密度提高，對(duì)壽命有很多的協(xié)同效應(yīng)，如果能量密度提高300瓦時(shí)，這個(gè)下降趨勢(shì)是很大的，另外一點(diǎn)隨著三元電池功率的提升，對(duì)于鈷的需要也是下降的，另外一點(diǎn)，我們從整車的角度來(lái)看，汽車行業(yè)來(lái)講考慮協(xié)同效應(yīng)、規(guī)模效應(yīng)，一旦規(guī)模上去了以后，這個(gè)成本下降必然是比較高的需求。

 

另外一個(gè)關(guān)于快充，我認(rèn)為有了快充，電動(dòng)車和燃油車在使用上將沒(méi)什么區(qū)別，應(yīng)該是10分鐘以內(nèi)能解決的問(wèn)題，我們?cè)趹?yīng)用的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于整車?yán)锍烫岣吆湍芰棵芏仁怯嘘P(guān)系的，能量密度越大要按3C的要求，充電樁都受不了，還有電流也是很大的瓶頸，快充再往下發(fā)展可能要走高壓化了，因?yàn)殡娏魇且粋€(gè)很大的限制條件。我們認(rèn)為在現(xiàn)階段是一個(gè)綜合的考慮，隨著續(xù)航里程上升到一定程度，通過(guò)一定的快充能力的提升，達(dá)到一個(gè)平衡，這樣來(lái)解決快充的問(wèn)題。我們認(rèn)為，無(wú)論從技術(shù)還是成本上，應(yīng)該要一個(gè)平衡，所以現(xiàn)在我們做到的是15分鐘一百公里，這個(gè)還是有點(diǎn)低，確實(shí)考慮到現(xiàn)在這個(gè)里程數(shù)的增加，后面我們也和供應(yīng)商在談，我們最終還是希望20分鐘80%，這樣匹配一個(gè)400公里，我們認(rèn)為是一個(gè)比較合理的值。

 

大家講的平臺(tái)化的策略，對(duì)于我們主機(jī)廠有很好的借鑒，就是迭代的概念，現(xiàn)在整車廠特別在EV推出的都是VDA的模組，這樣對(duì)于系統(tǒng)的切換和整個(gè)平臺(tái)化有很大的作用，也就是我們?cè)贓V有這么的的發(fā)力也是和這個(gè)有很大的關(guān)系。

 

實(shí)際上講對(duì)于工程開發(fā)的要求，第一個(gè)電芯的升級(jí)迭代，一定要主機(jī)廠結(jié)合系統(tǒng)測(cè)試，一定要有一個(gè)規(guī)劃，產(chǎn)品沒(méi)投入之前迭代就可以。在研究上面，使用中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)方面，電芯廠最關(guān)心的，一個(gè)就是產(chǎn)品的熱性能，它發(fā)熱，發(fā)熱對(duì)壽命安全都有很大的影響，這個(gè)方面還要再做關(guān)注，另外就是這個(gè)產(chǎn)品張力的變化，也就是我們?cè)谧瞿＝M的過(guò)程中和討論布置的時(shí)候，都是有這種擔(dān)心的，實(shí)際上這個(gè)研究也是比較少的。