江淮汽車(chē)秦李偉：下一代動(dòng)力電池要有10年第二壽命
江淮汽車(chē)新能源汽車(chē)研究院電動(dòng)車(chē)平臺(tái)總監(jiān)秦李偉作主題演講
11月16日，“2017’第二屆動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)暨第三屆中國(guó)電池行業(yè)智能制造研討會(huì)”在北京啟幕。本屆峰會(huì)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)和電池中國(guó)網(wǎng)共同主辦，天津力神電池股份有限公司聯(lián)合主辦；中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)承辦，無(wú)錫先導(dǎo)智能裝備股份有限公司聯(lián)合承辦。參加此次峰會(huì)人數(shù)超600人。
江淮汽車(chē)新能源汽車(chē)研究院、電動(dòng)車(chē)平臺(tái)總監(jiān)秦李偉在演講中，就江淮汽車(chē)在電動(dòng)汽車(chē)以及動(dòng)力電池系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)中形成的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。
以下為秦李偉演講內(nèi)容：
各位代表，各位專(zhuān)家，大家中午好！很榮幸代表江淮汽車(chē)匯報(bào)新能源汽車(chē)發(fā)展?fàn)顩r。分為四個(gè)方面：
第一，全球化的進(jìn)展，從江淮角度來(lái)看。
我們知道在國(guó)際上主要以日產(chǎn)聆風(fēng)、特斯拉為代表的純電動(dòng)車(chē)在市場(chǎng)保持典型的優(yōu)勢(shì)，日產(chǎn)聆風(fēng)續(xù)駛里程170公里，累計(jì)銷(xiāo)售突破30萬(wàn)輛，特斯拉續(xù)駛里程500公里，累計(jì)銷(xiāo)售突破20萬(wàn)輛。特斯拉在美國(guó)被評(píng)為最受歡迎的電動(dòng)汽車(chē)。
同時(shí)2016年是全球純電驅(qū)動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)型的標(biāo)志性年份，國(guó)際汽車(chē)企業(yè)在電動(dòng)車(chē)上新戰(zhàn)略，2020年后電動(dòng)車(chē)要全方位與燃油車(chē)競(jìng)爭(zhēng)。開(kāi)發(fā)目標(biāo)，續(xù)駛里程500公里，電池包100度電，充滿點(diǎn)10—20分鐘，同時(shí)提出大功率直流快充350千瓦的概念。
我國(guó)以鋰離子動(dòng)力電池為代表的電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù)取得重大突破，歐美日也開(kāi)始跟隨我們的發(fā)展路徑，從2015—2016年主要全面套入陶瓷隔膜，從2016—2018年主要是攻關(guān)熱失控的安全，2015—2016年進(jìn)入固態(tài)電解質(zhì)的導(dǎo)入。同時(shí)我國(guó)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略也取得了一系列的標(biāo)志性的進(jìn)展，主要是純電動(dòng)、插電式混合動(dòng)力等等。新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入不可逆的拐點(diǎn)，導(dǎo)入期進(jìn)入快速成長(zhǎng)期，剛剛各位專(zhuān)家也在分享這個(gè)數(shù)據(jù)。2011年的時(shí)候基本上在1萬(wàn)輛左右，到2016年保有量在100萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)2017年可能突破200萬(wàn)輛左右。
何時(shí)能夠進(jìn)入快速發(fā)展期？快速發(fā)展期對(duì)于新能源純電動(dòng)汽車(chē)有三個(gè)標(biāo)志，第一個(gè)，由政策驅(qū)動(dòng)為主要?jiǎng)恿D(zhuǎn)變?yōu)橐允袌?chǎng)為主要?jiǎng)恿Γ诙€(gè)，由購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼改為常態(tài)的鼓勵(lì)政策，最后實(shí)現(xiàn)私人購(gòu)買(mǎi)為主。
第二方面，我們江淮汽車(chē)的技術(shù)深耕，在新能源汽車(chē)這塊。我們的戰(zhàn)略定位是重點(diǎn)發(fā)展純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力兩大技術(shù)平臺(tái)。戰(zhàn)略目標(biāo)，我們希望2025年江淮新能源汽車(chē)總產(chǎn)銷(xiāo)量占整個(gè)江淮汽車(chē)總產(chǎn)銷(xiāo)量的30%以上，形成節(jié)能汽車(chē)、新能源汽車(chē)與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)共同發(fā)展的新格局。發(fā)展歷程，從2007年到現(xiàn)在，累計(jì)市場(chǎng)推廣保有量，新能源汽車(chē)是6萬(wàn)輛，我們堅(jiān)持實(shí)踐創(chuàng)新、迭代研發(fā)、設(shè)計(jì)價(jià)值，形成兩代產(chǎn)品，第一代產(chǎn)品是基于燃油車(chē)改制，就是現(xiàn)在的IEV1，第二代車(chē)是與燃油車(chē)共平臺(tái)設(shè)計(jì)，從IEV5到IEV7S。深耕產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)，從用戶體驗(yàn)的需求角度，已經(jīng)不斷的開(kāi)發(fā)了續(xù)駛里程達(dá)500公里，快充電時(shí)間1.5小時(shí)，更加美麗、智能、舒適的電動(dòng)車(chē)，同時(shí)內(nèi)修電池安全、壽命、低溫性能和軟件的可靠性。也突破了高比能電能的熱失控安全，高比能單位提出的熱失控在當(dāng)下我們認(rèn)為是必然存在的，電池起火必須通過(guò)成組技術(shù)解決，我們經(jīng)過(guò)十年的時(shí)間，形成了五層次高比能動(dòng)力電池系統(tǒng)熱失控的安全開(kāi)發(fā)。第一層次是電芯到簡(jiǎn)易模塊，到模組，到電池包，到最后的整車(chē)五個(gè)層面。
同時(shí)我們是通過(guò)強(qiáng)制觸發(fā)單體熱失控方法研究，針對(duì)225瓦時(shí)/公斤的18650單體，采用比實(shí)際發(fā)生熱失控更加苛刻的80功率外部加熱法，來(lái)強(qiáng)制電池發(fā)生爆炸。經(jīng)過(guò)4年多的實(shí)驗(yàn)，上千次的爆炸實(shí)驗(yàn)，我們整個(gè)供應(yīng)鏈體系的聯(lián)合作戰(zhàn)，在熱失控的技術(shù)上取得了完全的突破，完全做到了單個(gè)電芯強(qiáng)制發(fā)生熱失控后電池模塊和電池包不起火。下面我們看一下視頻。
第一個(gè)視頻，我們看到一個(gè)模組里點(diǎn)爆一個(gè)單體，整個(gè)模組不會(huì)發(fā)生失控。這是點(diǎn)爆了其中一個(gè)單體，現(xiàn)在大家看到的明火是我們做實(shí)驗(yàn)做的絕緣膠帶，10分鐘之后模組也沒(méi)有發(fā)生熱失控。這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們總共做了有100多次。
第二個(gè)視頻，我們做了一個(gè)更極端的視頻，就是一個(gè)模組里同時(shí)點(diǎn)爆兩個(gè)電芯。這是點(diǎn)爆第一個(gè)電芯，這個(gè)聲音好像有所延遲，兩個(gè)電芯同時(shí)加熱，爆炸有時(shí)序，現(xiàn)在看到的是第二個(gè)電芯爆炸，我們等了10分鐘以后監(jiān)控整個(gè)模組還是安全完好的。基本實(shí)現(xiàn)電池包內(nèi)一個(gè)單體爆炸不會(huì)引發(fā)整個(gè)電池包的失火，包括整車(chē)的熱失控。
我們現(xiàn)在上市的7S就是第一個(gè)用此技術(shù)的產(chǎn)品。同時(shí)我們也積累了軟件的可靠性技術(shù)，在功能安全方面我們通過(guò)三層次的安全架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)該動(dòng)則動(dòng)、該停則聽(tīng)，任何時(shí)候車(chē)身都不帶高壓電，同時(shí)避免動(dòng)力電池失火，避免意外的低壓掉電等安全問(wèn)題。同時(shí)在故障診斷預(yù)處理方面，積累了電動(dòng)車(chē)特有的故障策略226條。形成了技術(shù)方法，圍繞整車(chē)的功能、性能、耐久性、可靠性四個(gè)維度，列舉出結(jié)構(gòu)類(lèi)部件與控制軟件的“白盒”測(cè)試和“黑盒”總共5千項(xiàng)。而且構(gòu)建了可擴(kuò)展的電子架構(gòu)。同時(shí)形成基于大數(shù)據(jù)，技術(shù)不斷升級(jí)的研發(fā)模式。當(dāng)下我們這6萬(wàn)臺(tái)車(chē)，每天的大數(shù)據(jù)大概30G，識(shí)別用戶的需求，研究電池生產(chǎn)一致性，還有遠(yuǎn)程診斷車(chē)輛，支持售后服務(wù)和生產(chǎn)的質(zhì)量管控。
下一代江淮純電動(dòng)車(chē)的規(guī)劃。大家知道電動(dòng)車(chē)是集耗能、儲(chǔ)能于一體，未來(lái)成為能源流、信息流、物流的終端，以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)、能源經(jīng)濟(jì)的載體。“三化”逐漸向“六化”發(fā)展，“六化”剛剛專(zhuān)家也有做相關(guān)介紹，這里不詳細(xì)描述。
動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)化我們主要是開(kāi)發(fā)滿足低成本可梯次利用的電池包，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、低能耗、環(huán)保的材料分解回收。開(kāi)發(fā)全新平臺(tái)的電動(dòng)車(chē)，實(shí)現(xiàn)整車(chē)輕量化和制造智能化。智能化和交通網(wǎng)聯(lián)化，當(dāng)下主攻3級(jí)和4級(jí)，主要實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。“十三五”，江淮汽車(chē)主攻300公里以?xún)?nèi)的短途代步純電動(dòng)車(chē)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模市場(chǎng)化。下一步電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)駛里程500，實(shí)現(xiàn)與燃油車(chē)加油體驗(yàn)基本一致，滿足長(zhǎng)途行駛需求，實(shí)現(xiàn)與燃油車(chē)競(jìng)爭(zhēng)。單體能量密度從原來(lái)的180瓦時(shí)/公斤到最后實(shí)現(xiàn)了大于300瓦時(shí)/公斤。
開(kāi)發(fā)可快速長(zhǎng)途使用的電動(dòng)車(chē)需攻關(guān)的核心技術(shù)，第一個(gè)，高效且重要的SiC功率材料，高壓電氣系統(tǒng)，還有100V、350&充電網(wǎng)絡(luò)，還有熱泵空調(diào)，這些技術(shù)如果實(shí)現(xiàn)，你充電一分鐘就可以跑350公里，基本上與燃油車(chē)體驗(yàn)相當(dāng)。
350千瓦的超大功率直流快充涉及幾個(gè)，第一個(gè)，整車(chē)的高壓平臺(tái)、高壓零部件，電池包、能量、倍率的要求，熱管理、充電樁的溫度控制、兼容性、諧波控制、電網(wǎng)負(fù)荷能力等。
基于上述電動(dòng)車(chē)的構(gòu)想，我們也提出了對(duì)動(dòng)力電池的設(shè)想。第一個(gè)，基于電池包整體的需求，我們從安全等10個(gè)維度，安全基本做到不起火，能量密度、電池包至少達(dá)到200瓦時(shí)/公斤以上，總能量在100度電，功率密度在1000瓦/公斤，循環(huán)壽命800次左右，熱力壽命大概20年，充電倍率可支持4C的倍率充電，充電溫度是零下3度到55度，成本電池包我們希望做到8毛/瓦時(shí)。
安全，基于前面所說(shuō)，我們要實(shí)現(xiàn)電池包在任何情況下不起火，即使單體爆炸以后，通過(guò)電池包及整車(chē)層面的設(shè)計(jì)，確保模組電池包及整車(chē)不失火。功率這塊，我們基于整車(chē)全壽命周期、溫度方面實(shí)現(xiàn)整車(chē)的要求，以溫度、電量、SOH、SOC維度，滿足整車(chē)的動(dòng)力和快充的要求。壽命方面，我們提出10年30萬(wàn)公里以后，電池還可以繼續(xù)在儲(chǔ)能方面應(yīng)用10年，有第一壽命、第二壽命說(shuō)法。低溫的能量效率，這也是目前市場(chǎng)用戶抱怨比較多的，我們發(fā)現(xiàn)車(chē)在低溫下特別是北京以北的續(xù)駛里程衰減特別大，我們提出要求零下15度電池單體的能量效大于80%。成本到2020年，基于電池系統(tǒng)的價(jià)格預(yù)測(cè)，歐洲提出來(lái)100歐/度，美國(guó)是100美元/度，我們江淮提出，我們電池系統(tǒng)成本至少做到前面講的800元一度電。
基于以上我們總結(jié)提出江淮下一代車(chē)電動(dòng)車(chē)的技術(shù)平臺(tái)五個(gè)方面。謝謝大家！
（根據(jù)發(fā)言整理，未經(jīng)本人審閱）
相關(guān)閱讀：
驗(yàn)證碼：
