純電動(dòng)客車對(duì)動(dòng)力總成需求—電池篇2017年

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1、純電動(dòng)客車對(duì)動(dòng)力總成的需求電池篇2017年 5月 22 0 2 1 -8 -9 內(nèi) 容 提 要純電動(dòng)客車性能問題2純電動(dòng)客車成本問題純電動(dòng)客車安全性問題1純電動(dòng)客車壽命問題34純電動(dòng)客車開發(fā)策略5幾點(diǎn)看法6 32 0 2 1 -8 -9 動(dòng) 力 電 池 總 體 要 求回 收 成 本 安 全 性 能壽 命電 化 學(xué) 基 礎(chǔ) 關(guān) 鍵 材 料 電 池 設(shè) 計(jì) 生 產(chǎn) 制 造 系 統(tǒng) 集 成 梯 次 利 用 用 戶 認(rèn) 知 ： 目 前 存 在 安 全 性 差 、 續(xù) 駛 里 程 短 、 充 電 時(shí) 間 長(zhǎng) 、 購 買 成 本 高 等 問 題 。 前 提 42 0 2 1 -8 -9 內(nèi) 容 提 要純電

2、動(dòng)客車性能問題2純電動(dòng)客車成本問題純電動(dòng)客車安全性問題1純電動(dòng)客車壽命問題34純電動(dòng)客車開發(fā)策略5幾點(diǎn)看法6 52 0 2 1 -8 -9好 的 電 池 是 動(dòng) 力 ， 是 正 能 量 ； 差 的 電 池 是 燃 燒 力 ， 是 負(fù) 能 量 。 充 電 過 程 燃 燒 自 2011年 1月 至 2016年 7月 全 球 發(fā) 生 49起 安 全 事故 ， 其 中 純 電 動(dòng) 客 車 22起 ， 全 部 為 國 內(nèi) 車 型 。 （ 綜 合 網(wǎng) 絡(luò) 資 料 、 電 動(dòng) 汽 車 百 人 會(huì) ）純 電 動(dòng) 客 車 數(shù) 量 少 ， 但 發(fā) 生 安 全 事 故 數(shù) 量 不 少 ； 載 客 量 大 ， 社 會(huì)

3、 影 響 巨 大 。 1 . 純 電 動(dòng) 客 車 安 全 性 問 題1 .1 任 重 道 遠(yuǎn) 靜 置 自 燃 行 駛 過 程 燃 燒 62 0 2 1 -8 -9 1.2 頂 層 設(shè) 計(jì)1 . 純 電 動(dòng) 客 車 安 全 性 問 題 安 全 性 是 一 項(xiàng) 系 統(tǒng) 工 程 ， 需 要 運(yùn) 營 、 整 車 、 系 統(tǒng) 及 電 池 綜 合 設(shè) 計(jì) 。電 芯動(dòng) 力 電 池 系 統(tǒng)電 氣 /電 子 系 統(tǒng)電 池管 理系 統(tǒng) 冷 卻 /保 溫系 統(tǒng)低 壓 /通 信 接 口 高 壓 接 口車輛電氣/電控系統(tǒng)車輛高壓系統(tǒng)車輛底盤/車身車輛冷卻系統(tǒng)外 部 環(huán) 境通 風(fēng)安裝 72 0 2 1 -8 -9 1.3

4、 多 層 舉 措1 . 純 電 動(dòng) 客 車 安 全 性 問 題 構(gòu) 建 安 全 控 制 體 系 ， 控 制 危 險(xiǎn) 發(fā) 生 幾 率 ， 消 除 /減 小 事 故 危 害 。絕緣、接觸防護(hù)失效電擊 燃燒 爆炸電芯燃燒、其他可燃?jí)毫_(dá)到一定值危 險(xiǎn) ？危 害 ！足夠的絕緣強(qiáng)度和有效的接觸防護(hù)，主動(dòng)危險(xiǎn)干預(yù)，針對(duì)絕緣緩慢失效，阻止事故危害發(fā)生，保證安全裕量。事故一旦發(fā)生，無法中斷或降損。隔絕外部觸發(fā)因素散熱，降低內(nèi)部熱累積速度，內(nèi)部組件的著火點(diǎn)溫度閾值足夠高，導(dǎo)火導(dǎo)熱裝置等中斷火災(zāi)蔓延路徑，阻止連鎖反應(yīng)阻燃材料，降低燃燒損害，主動(dòng)檢測(cè)與滅火裝置。危險(xiǎn)預(yù)控防護(hù)，中斷和降損有效結(jié)合，泄壓裝置，避免爆炸，

5、或降低爆炸的強(qiáng)度。危險(xiǎn)預(yù)控防護(hù)事故危害中斷及減損 82 0 2 1 -8 -9 1.4 電 池 安 全 技 術(shù)1 . 純 電 動(dòng) 客 車 安 全 性 問 題 針 對(duì) 電 池 安 全 性 問 題 ， 開 發(fā) 陶 瓷 隔 膜 ， 以 及 具 有 隔 斷 作 用 的 添 加 劑 。液 態(tài) 電 解 液多 孔 隔 膜干 濕 法 PP、 PE三 層 復(fù) 合 隔 膜其 他 多 孔 膜 傳 統(tǒng) 材 料隔 膜材 料 電 解液 體 系 新 型 材 料 無機(jī)陶瓷涂覆 聚合物涂覆 靜紡纖維布高低溫改善型 寬電化學(xué)窗口 離子液體功 能 型 電 解 液改 性 隔 膜 未 來 方 向 全 固態(tài) 電解 質(zhì) 各 種 功 能 型

6、 添加 劑 ， 如 阻 燃 、成 膜 添 加 劑 等 新 型 快 離 子 導(dǎo)體 及 鋰 鹽 凝 膠 聚 合 物 電解 質(zhì) 復(fù) 合 聚 合 物 電解 質(zhì) 半 固 態(tài) 電 解 質(zhì)LiPF6型 電 解 液LiClO4型 電 解 液 兩 者 融 合其 他 溶 質(zhì) 類 液 體 92 0 2 1 -8 -9 內(nèi) 容 提 要純電動(dòng)客車性能問題2純電動(dòng)客車成本問題純電動(dòng)客車安全性問題1純電動(dòng)客車壽命問題34純電動(dòng)客車開發(fā)策略5幾點(diǎn)看法6 1 02 0 2 1 -8 -9 2.1 里 程 焦 慮 除 了 解 決 續(xù) 駛 里 程 外 ， 還 應(yīng) 確 立 電 池 維 護(hù) 服 務(wù) ， 切 實(shí) 解 決 用 戶 關(guān) 切

7、。續(xù) 駛 里 程 短 2 . 純 電 動(dòng) 客 車 性 能 問 題1整車輕量化，大幅降低負(fù)重消耗的電池電量，用于行駛更長(zhǎng)的距離 2電池高比能量，大幅度提高電池容量，優(yōu)化系統(tǒng)，提高有效利用的電量3充電樁廣布式，像傳統(tǒng)汽車加油一樣便捷，發(fā)展無線充電技術(shù)充 電 時(shí) 間 長(zhǎng) 維 護(hù) 保 養(yǎng) 問 題 多 1 12 0 2 1 -8 -9 2.2 低 溫 殺 手 低 溫 時(shí) ， 電 池 效 率 降低 ， 放 電 容 量 降 低 ， 內(nèi) 阻增 加 ； 長(zhǎng) 時(shí) 間 低 溫 , 可 能會(huì) 被 “ 凍 壞 ” ； 低 溫 時(shí) ， 電 動(dòng) 車 續(xù) 駛里 程 比 正 常 情 況 降 低 約 30%，使 用 成 本 增

8、加 約 35% 45%。 綜 合 網(wǎng) 絡(luò) ， （ 電 車 之 家 ）電 池 “ 闖 關(guān) 東 ” ， 低 溫 是 第 一 大 難 題 ， 解 決 不 了 低 溫 ， 就 很 難 推 廣 。 2 . 純 電 動(dòng) 客 車 性 能 問 題 1 22 0 2 1 -8 -9 2.3 輕 量 化 在 保 證 安 全 的 前 提 下 ， 動(dòng) 力 電 池 與 整 車 輕 量 化 ， 提 升 電 能 有 效 利 用 。來 源 ： 德 國 宇 航 中 心據(jù) 報(bào) 道 ，對(duì) 于 純 電 動(dòng)車 ， 每 降 重100kg， 可 以節(jié) 約 電 能0.4kWh/km。整 車 輕 量 化與 電 動(dòng) 化 、智 能 化 協(xié) 同發(fā)

9、展 。 2 . 純 電 動(dòng) 客 車 性 能 問 題 1 32 0 2 1 -8 -9 2.4 輕 量 化 兼 顧 成 本 輕 量 化 材 料 、 輕 量 化 制 造 及 零 部 件 ， 兼 顧 成 本 ， 開 發(fā) 車 身 和 底 盤 。來 源 ： Design and Manufacturing Challenges of H igh Strength Steel in Automotive Light Weighting 2013-01-2901 Published 11/27/2013 2 . 純 電 動(dòng) 客 車 性 能 問 題材料價(jià)格/kg重量減少（vs鋼）超高強(qiáng)度鋼/先進(jìn)高強(qiáng)度鋼0.8

10、-1.5 10-20%鋁3-5 30-50%鎂10-20 40-60%碳纖維復(fù)合材料40-80 60-70% 1 42 0 2 1 -8 -9 2.5 高 比 能 量 鋰 電 池 對(duì) 高 比 能 量 鋰 離 子 電 池 關(guān) 鍵 技 術(shù) 進(jìn) 行 研 究 ， 部 分 核 心 材 料 自 主 開 發(fā) 。正 極材 料電 解 液 體 系 隔 膜材 料負(fù) 極材 料 石 墨 類 材 料 鈦 酸 鋰 硅 碳 復(fù) 合 材 料 陶 瓷 隔 膜 常 規(guī) 聚 烯 烴 隔 膜 高 容 量 富 鋰 錳 基 LMO;NCM;NCA 寬 電 化 學(xué) 窗 口 型 高 低 溫 改 善 型 關(guān) 鍵材 料自 主 開 發(fā) 設(shè) 計(jì) 優(yōu)

11、選 國 內(nèi) 合 作集 流 體 材 料 傳 統(tǒng) 金 屬 箔 片 柔 軟 型 集 流 體 2 . 純 電 動(dòng) 客 車 性 能 問 題 1 52 0 2 1 -8 -9 2.6 快 充 電 池 利 用 現(xiàn) 有 成 熟 材 料 體 系 ， 設(shè) 計(jì) 開 發(fā) 具 有 快 充 性 能 的 客 車 用 電 池 。材料體系建立廠家選擇目標(biāo)確定需求分析 材料開發(fā)與優(yōu)選匹配添加劑正負(fù)極 隔膜電解液 測(cè)試分析試驗(yàn)檢測(cè)能力 相應(yīng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)N Y N先進(jìn)材料工藝技術(shù)組合整車需求 快充電池鈦 酸 鋰 、 鎳 氫 快 充 電 池 多 元 負(fù) 極 快 充 電 池 超 級(jí) 電 容 器 2 . 純 電 動(dòng) 客 車 性 能 問 題 1

12、 62 0 2 1 -8 -9 2.7 純 電 動(dòng) 客 車 電 池 性 能 需 求充電時(shí)間短 電耗低充電頻率低快換技術(shù)新材料新體系、新技術(shù)新型電池燃料電池、金屬空氣電池等發(fā)展趨勢(shì) 快充技術(shù)充電設(shè)備快充能力電池快充能力單體倍率充電能力電氣件過流能力系統(tǒng)熱管理能力安全問題材料倍率性能要求其它性能的犧牲程度關(guān)鍵材料匹配性生產(chǎn)工藝、成本等設(shè)計(jì)、生產(chǎn)難度電池能量密度續(xù)駛里程長(zhǎng)材料能量密度要求其它性能的犧牲程度 關(guān)鍵材料匹配性生產(chǎn)工藝、成本等電池輕量化殼體、電氣件、BMS等輕量化基礎(chǔ)設(shè)施新能源車用戶需求 2 . 純 電 動(dòng) 客 車 性 能 問 題 1 72 0 2 1 -8 -9 純電動(dòng)客車性能問題2純電

13、動(dòng)客車成本問題純電動(dòng)客車安全性問題1純電動(dòng)客車壽命問題34純電動(dòng)客車開發(fā)策略5幾點(diǎn)看法6內(nèi) 容 提 要 1 82 0 2 1 -8 -9 3.1 客 車 至 少 使 用 8年3 . 純 電 動(dòng) 客 車 壽 命 問 題電池本身使用環(huán)境使用工況維護(hù)保養(yǎng)材料、工藝、一致性、BMS等高溫、低溫、高濕、涉水等過充、過放、充放電倍率等電芯維護(hù)、系統(tǒng)維護(hù)等 由 于 電 池 在 使 用 過 程 中 的 衰 減 ， 大 部 分 電 池 很 難 達(dá) 到 8年 使 用 壽 命 。 1 92 0 2 1 -8 -9 3.2 提 高 壽 命 策 略 通 過 整 車 控 制 策 略 、 儲(chǔ) 能 單 元 及 正 確 使 用

14、 等 減 少 電 池 壽 命 損 傷 。整 車 控 制 策 略儲(chǔ) 能 單 元用 戶 使 用 指 導(dǎo)+ PHEVEVl 耐 低 溫 電 池l 電 池 保 溫 /加 熱l 超 級(jí) 電 容 器l 工 作 溫 度 區(qū) 間l 電 能 源 管 理l 工 況 識(shí) 別l 操 作 規(guī) 程l 維 護(hù) 保 養(yǎng) 3 . 純 電 動(dòng) 客 車 壽 命 問 題 2 02 0 2 1 -8 -9 3.3 回 收 利 用 通 過 梯 次 利 用 及 回 收 延 長(zhǎng) 使 用 壽 命 ， 避 免 廢 棄 電 池 帶 來 新 的 問 題 。動(dòng)力電池生產(chǎn)純電動(dòng)客車使用梯次利用回 收p 材 料 生 產(chǎn)p 電 芯 生 產(chǎn)p 模 塊 生 產(chǎn)

15、 p 車 輛 使 用 情 況p 動(dòng) 力 電 池 狀 態(tài)第三方使用提取再利用其它電池評(píng)估 3 . 純 電 動(dòng) 客 車 壽 命 問 題 2 12 0 2 1 -8 -9 內(nèi) 容 提 要純電動(dòng)客車性能問題2純電動(dòng)客車成本問題純電動(dòng)客車安全性問題1純電動(dòng)客車壽命問題34純電動(dòng)客車開發(fā)策略5幾點(diǎn)看法6 2 22 0 2 1 -8 -9 電 控 +制 造 組 裝 20 30%； 電 機(jī) +控 制 器 20 25%； 電 池 系 統(tǒng) (75 85%鋰 電 池+15 25%BMS)30 45%。 電 池 成 本 占 比 最 大 。 原 料 價(jià) 格 上 漲 ， 電 池 成 本 降 低 反 映 ： 成 本 驅(qū) 動(dòng)

16、 向 技 術(shù) 驅(qū) 動(dòng) 階 段 過 渡 。 4 . 純 電 動(dòng) 客 車 成 本 問 題原材料價(jià)格上漲電池安全成本提高p 補(bǔ) 貼 退 坡 倒 逼 電 池 降 價(jià)p 客 車 安 全 技 術(shù) 條 件電池成本電池性能提升 技術(shù)進(jìn)步 2 32 0 2 1 -8 -9 內(nèi) 容 提 要純電動(dòng)客車性能問題2純電動(dòng)客車成本問題純電動(dòng)客車安全性問題1純電動(dòng)客車壽命問題34純電動(dòng)客車開發(fā)策略5幾點(diǎn)看法6 2 42 0 2 1 -8 -9純 電 動(dòng) 客 車 應(yīng) 采 取 技 術(shù) 、 產(chǎn) 品 、 產(chǎn) 業(yè) 的 全 方 位 開 發(fā) 策 略 及 誕 生 流 程 。 6 .純 電 動(dòng) 客 車 開 發(fā) 策 略策 劃 階 段 概 念

17、階 段 開 發(fā) 階 段 推 廣 階 段 技 術(shù) 水 平 品 質(zhì) 控 制 技 術(shù) 積 累 穩(wěn) 定 性 可 靠 性 維 護(hù) 性l 帶 動(dòng) 作 用l 輻 射 作 用l 推 廣 前 景 技 術(shù) 先 進(jìn) 性 工 藝 流 程 成 本 控 制 功 能 驗(yàn) 證 性 能 驗(yàn) 證 標(biāo) 準(zhǔn) 化 規(guī) 范 化l 競(jìng) 爭(zhēng) 力 分 析l 利 潤 分 析l 促 進(jìn) 企 業(yè) 發(fā) 展 技 術(shù) 轉(zhuǎn) 化 工 藝 裝 備 平 臺(tái) 建 設(shè) 電 池 選 型 產(chǎn) 品 定 義 概 念 樣 車 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 范l 政 策 法 規(guī)l 運(yùn) 營 模 式l 組 織 管 理 核 心 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 范 安 全 可 靠 PHEV EV FCEVl 國 內(nèi)

18、 外 市 場(chǎng)l 國 家 發(fā) 展 需 求l 企 業(yè) 發(fā) 展 戰(zhàn) 略純電動(dòng)客車產(chǎn)業(yè)層面產(chǎn)品層面技術(shù)層面 2 52 0 2 1 -8 -9 內(nèi) 容 提 要純電動(dòng)客車性能問題2純電動(dòng)客車成本問題純電動(dòng)客車安全性問題1純電動(dòng)客車壽命問題34純電動(dòng)客車開發(fā)策略5幾點(diǎn)看法6 2 62 0 2 1 -8 -9 6 . 兩 點(diǎn) 看 法 針 對(duì) 新 能 源 車 型 開 發(fā) 與 之 相 適 應(yīng) 的 不 同 種 類 的 動(dòng) 力 電 池 。 6.1 與 整 車 應(yīng) 用 對(duì) 應(yīng) 的 動(dòng) 力 電 池 研 發(fā)通用化、模塊化及標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)動(dòng)力電池，提高電池選擇性，降低成本。按車型開發(fā)（PHEV 、EV）1按運(yùn)行區(qū)域開發(fā)（南方、北

19、方）2按運(yùn)行區(qū)間開發(fā)（借助大數(shù)據(jù)）3 2 72 0 2 1 -8 -9 6 . 兩 點(diǎn) 看 法6.2 車 企 與 電 池 企 業(yè) 協(xié) 作 及 運(yùn) 營 模 式汽 車 企 業(yè)電 池 企 業(yè) 車 企 與 電 池 企 業(yè) 建 立 可 持 續(xù) 的 戰(zhàn) 略 合 作 關(guān) 系 ， 以 市場(chǎng) 為 導(dǎo) 向 ， 把 動(dòng) 力 電 池 作 為 核 心 零 部 件 ， 互 惠 發(fā) 展 。電 池 企 業(yè) 利 用 自 身 的 電 池 技 術(shù) 優(yōu) 勢(shì) ， 與 整 車 企 業(yè)提 供 電 池 應(yīng) 用 和 維 護(hù) 服 務(wù) 。 從 電 池 設(shè) 計(jì) 初 始 ， 建 立 回 收 利 用 產(chǎn) 業(yè) 鏈 ， 電 池 價(jià) 值 最 大 化 ， 成 本 最 低 化 。創(chuàng) 新 運(yùn) 營 模 式 ， 推 動(dòng) 新 能 源 車 快 速 發(fā) 展 ， 帶 動(dòng) 動(dòng) 力 電 池 技 術(shù) 升 級(jí) 。 2 82 0 2 1 -8 -9 謝 謝 ！