2018年动力电池与电池管理系统关键技术发展趋势分析

2017-11-30 09:49:41 第一电动网　点击量：评论 (0)

目前是2017年年底了，大家都在分析2018年中国新能源汽车技术发展趋势。而科技部《新能源汽车2018年重点专项申报指南》已经发布，对企业而言很有指导意义。下面是笔者学习《申报指南》后，对2018 度年动力电池与

目前是2017年年底了，大家都在分析2018年中国新能源汽车技术发展趋势。而科技部《新能源汽车2018年重点专项申报指南》已经发布，对企业而言很有指导意义。下面是笔者学习《申报指南》后，对2018 度年动力电池与电池管理系统关键技术发展趋势的分析。

一、中国新能源汽车关键技术主攻方向

《申报指南》列出2018年中国新能源汽车技术的主攻方向是：

动力电池与电池管理系统;电机驱动与电力;电子、电动汽车智能化;燃料电池动力系统;插电/增程式混合动力系统;纯电动力系统。

一共6个方向下，再细分24个研究任务。《新能源汽车2018 年重点专项申报指南》就是顶层设计的具体体现。

①企业与政府规划要保持一致，企业经营活动(含技术攻关)要在政府的顶层设计下开展。

②企业2018年具体的新能源汽车研究(开发)项目必须在6个方向下、24个研究任务之中;

③企业具体技术研究和开发项目，理应与中央政府年度计划技术攻关项目对应起来。

二、2018年动力电池与电池管理系统研究任务分为5个：

1. 高安全高比能乘用车动力电池系统技术(重大共性关键技术类)

①研究内容：

针对乘用车高集成度要求，开展基于整车一体化的电池系统的机-电-热设计;开发先进可靠的电池管理系统和紧凑、高效的热管理系统;开展模块、系统的电气构型与参数匹配、耐久性和可靠性的设计与验证;基于热仿真模型、热失控和热扩散致灾、分析模型，研究电池系统火灾蔓延及消防安全措施，开展电池系统的安全设计与防护系统的开发与验证;开展电池系统的轻量化、紧凑化技术以及制造工艺与装配技术研究，开发高安全、高比能乘用车动力电池系统;开展电池系统性能测试评价技术研究。

②考核指标：

电池系统的比能量≥210Wh/kg，循环寿命≥1200次(80%放电深度(DOD)，模拟全年气温分布)，全寿命周期、宽工作温度范围内荷电状态(SOC)、功率状态(SOP)和健康状态(SOH)的估计误差绝对值≤3%，单体电池之间的最大温差≤2℃，快速充电至 80%以上 SOC 状态所需时间≤1 小时，满足安全性等国标要求和宽温度使用范围要求，并符合 ISO 26262 ASIL-C 功能安全要求及行业标准要求，成本≤1.2 元/Wh，年生产能力≥1 万套，产品至少为 2 家整车企业配套，装车应用不低于 3000 套;提交热失控和热扩散事故致灾分析和危害评测报告;建立基于整车一体化的电池系统的设计、制造与测试规范。

③笔者解读：

乘用车动力电池系统技术主攻方向是：

i)是整车一体化的电池系统，而不是目前一些厂家积极倡导的换电模式技术;

ii)电池系统的比能量≥210Wh/kg，循环寿命≥1200次(80%放电深度(DOD)，这个比能量≥210Wh/kg这个指标，说明这个电池一定指三元电池，磷酸铁锂电池在乘用车推广几乎没有可能。

iii)电池系统的成本≤1.2 元/Wh，说明目前电池系统的成本基本上高于它，是后续的补贴的门槛。

2.高安全长寿命客车动力电池系统技术

①研究内容：

针对客车超高安全等级和超长质保里程的实际应用需求，开展基于模块式、分散式布局的动力电池系统总体构型、功能和机-电-热一体化设计技术研究;开发先进可靠的电池管理系统和高效热管理系统;开展动力电池系统的电气构型与参数匹配，以及耐久性和可靠性的设计与验证;基于热仿真模型、热失控和热扩散致灾分析模型，研究电池系统火灾蔓延及消防安全措施，开展电池系统的安全设计以及防护系统、监控系统的开发与验证;突破电池系统的轻量化、紧凑化技术，建立电池系统的智能化制造工艺，开发高安全、长寿命客车动力电池系统;开展电池系统性能测试评价技术的研究。

②考核指标：

电池系统的比能量≥170Wh/kg，循环寿命≥3000次(80% DOD，模拟全年气温分布)，全寿命周期、宽工作温度范围内 SOC、SOP 和 SOH 估计误差绝对值≤3%，单体电池之间的最大温差≤2℃，快速充电至 80%以上 SOC 状态所需时间≤15分钟，满足安全性等国标要求和宽温度使用范围要求，并符合 ISO 26262 ASIL-C 功能安全要求及行业标准要求，确保单体热失控后30 分钟内系统无起火爆炸，成本≤1.2 元/Wh，年生产能力≥3000套，产品至少为 3 家整车企业配套，装车应用不低于 1000 套;提交热失控和热扩散事故致灾分析和危害评测报告;建立电池系统设计、制造与测试的技术规范。

③笔者解读：

客车动力电池系统技术主攻方向是：

i)基于模块式、分散式布局的动力电池系统的研究，这个说明，客车动力电池系统不同于乘用车要求，一个是一体化，一个是模块式、分散式。

ii)电池系统的比能量≥170Wh/kg，循环寿命≥3000次(80% DOD，这个说明，对客车而言磷酸铁锂依然是主推对象，寿命是主要指标;

iii)单体热失控后30 分钟内系统无起火爆炸，这个指标说明，安全时间不低于30分钟，是后续的主观方向。

iv)客车动力电池系统成本≤1.2 元/Wh，这个指标说明，整车企业关心是系统成本，而不电池单体价格。