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百人會論壇2020|黃晨東:車輛電池包上安全策略

作者:百人會 2020-01-12 19:53:27 來源:新能源汽車網(wǎng)
  2019悄然逝去。2020年,對于新能源汽車產(chǎn)業(yè)來說至關(guān)重要。這一年,國家財政補貼將徹底退出,新修訂的"雙積分"政策將正式實施,國際巨頭各細(xì)分市場的電動車型將批量進(jìn)入市場。

  在這樣的關(guān)鍵時期,中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)將如何戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,迎接市場與消費者的考驗?下一階段,國家的產(chǎn)業(yè)政策是何走向,將對汽車變革產(chǎn)生什么樣的影響?車企如何理解調(diào)整期的新形勢,如何開創(chuàng)性降低成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量與服務(wù),贏得用戶信任和青睞?產(chǎn)業(yè)界如何協(xié)同行動創(chuàng)新,推動電動汽車市場再度實現(xiàn)增長?新造車勢力與創(chuàng)新企業(yè)如何判斷當(dāng)下局勢,如何調(diào)整度過寒冬?能源企業(yè)如何調(diào)整和轉(zhuǎn)型,電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施如何更好地支撐行業(yè)發(fā)展?驅(qū)動未來汽車的關(guān)鍵性技術(shù)有哪些?智能網(wǎng)聯(lián)汽車如何加速產(chǎn)品的商業(yè)落地?產(chǎn)業(yè)發(fā)展十年推動的多種技術(shù)路線如何取舍?……諸多問題,亟待方向與答案。

  2020年1月10-12日,以"把握形勢聚焦轉(zhuǎn)型引領(lǐng)創(chuàng)新"為主題,由中國電動汽車百人會精心策劃第六屆年度論壇--中國電動汽車百人會論壇(2020)在北京釣魚臺國賓館正式召開,會議繼續(xù)秉持"傳遞權(quán)威信息、廣泛展開討論、促進(jìn)溝通合作"的目標(biāo),試圖幫助業(yè)界人士梳理分析產(chǎn)業(yè)形勢,探討及回應(yīng)產(chǎn)業(yè)關(guān)切的問題,尋找今后3-5年產(chǎn)業(yè)調(diào)整的方向及路徑。

  本屆論壇會期由2天擴(kuò)展為3天,舉辦2場全體大會及16場專題論壇。為回應(yīng)業(yè)界面臨的困惑與焦慮,大會將廣泛邀請超過200位國內(nèi)相關(guān)部委領(lǐng)導(dǎo)、國外政府機(jī)構(gòu)代表、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)、專家學(xué)者發(fā)表演講,預(yù)計吸引超過3000位行業(yè)人士參會。

  活動現(xiàn)場,蔚來汽車電動力工程高級副總裁黃晨東進(jìn)行了演講,以下為演講速記:

  大家好!我是蔚來汽車的黃晨東。今天跟大家分享一下我們在車輛電池包上安全策略方面的一些心得。大家知道對燃油車來講,核心是發(fā)動機(jī)、變速箱、底盤這些,電動車的核心是“三電”,都非常清楚了,就不用細(xì)講了。我們電動力工程主要包含著電池、電驅(qū)動、整車控制單元、電力電子,還有一些冷卻系統(tǒng),大家也都比較清楚了。

  電池安全是電動車?yán)锩娣浅V匾淖h題,是電動車發(fā)展的生死線,是有跟無的問題,不是其它錦上添花的問題。其它的噪音或者智能,都是錦上添花的問題,但是如果電動車不安全,這是生死線問題,所以最重要的是電池的安全。

  我們對它的預(yù)期要從幾個方面來看:一個方面,本身對于電芯不能有熱失控,因為制造當(dāng)中都有一些PPM,可能都有一些質(zhì)量問題,還是有可能會引起熱失控,電池包里如果有一個出現(xiàn)熱失控,要把它控制住不讓它蔓延;另一方面,即使有蔓延,要控制在一定的特定范圍之內(nèi),讓它不會在車上引起損害,也是從電池安全預(yù)期來講。

  蔚來提出了電池安全設(shè)計的“三縱三橫”原理:“三縱”是電芯、模組和系統(tǒng),“三橫”是從預(yù)防到監(jiān)測再到災(zāi)害的控制。比如在電芯層面,一定要選不容易熱失控的電芯,要做好電芯的評估,我們整車廠也要做電芯的評估;在模組方面,模組的設(shè)計、工作條件、電芯成組,都有適合的、能夠用在車上;最后的系統(tǒng),要考慮到機(jī)械、電氣、BMS的設(shè)計,來把系統(tǒng)控制好。設(shè)計好了,預(yù)防的工作做完了就要做監(jiān)測,除了最基本的電阻、電壓、溫度等等,還會監(jiān)控發(fā)展趨勢,從而才能夠達(dá)到在后面的災(zāi)害控制。

  這些怎么做?舉一個簡單的例子,比如最左邊的這個圖,這是電芯熱失控的機(jī)理圖,可能是電芯制造中的質(zhì)量問題。右面的圖,從原來最原始的To溫度到T1,再到T2,再到T3,T1的時候還有機(jī)會控制住,T2就直接到T3了,所以T1到T2之間要控制住,還要把熱控制住,這樣就可以控制住T1到T2的轉(zhuǎn)變過程。最右面的圖,電芯的熱失控保證之后,在模組上要怎么做?即使有個電芯出現(xiàn)熱失控,要控制在電芯的內(nèi)部,要把熱盡量帶走,不要把熱蔓延到其它地方,就可以達(dá)到防止熱失控的目的了。我們蔚來的優(yōu)化設(shè)計,做了一些電芯、模組的熱隔離,還有電池包的優(yōu)化,從而達(dá)到熱失控的控制。

  在BMS控制方面,我們通過對SOC、SOH、SOE、SOF等多方面監(jiān)測,實現(xiàn)安全的實時預(yù)警,提前發(fā)展問題。我們有三個系統(tǒng),所有的電芯都可以聯(lián)網(wǎng),我們有一個全生命周期的管理,還有一個實時監(jiān)控的管理系統(tǒng),還有一個包括后面的退役系統(tǒng)的管理。通過云端把它連起來,從工廠端的數(shù)據(jù),就要有一個數(shù)據(jù)管理起來,從供應(yīng)商這邊到我們這里。我們做成包的時候,因為包是自己做的,包的數(shù)據(jù),每一個出廠的包,每個電芯,每一個模組的數(shù)據(jù)都要收集到。通過這個模型,我們可以配成一些代碼,建立一個模型,可以是統(tǒng)計型的,把所有變量算出來,算出來以后把機(jī)理傳給后端實時預(yù)警的團(tuán)隊。

  大數(shù)據(jù)監(jiān)控,最重要的是兩個方面的工作:一個是統(tǒng)計型的工作,一個是事件型的。事件型基本上就是基于參數(shù),統(tǒng)計型的不是所有都能做到。舉一個例子,比如說這是所有包里面的電芯,最右面的紅色框框,偏離了總的分布,如果確實有一個偏離的,就要把它抓回來,然后分析它。蔚來做的是可換電的系統(tǒng),如果有問題 我們就可以抓回來以后就可以給用戶換一個新的電池包,舊的拿回來我們換模組,進(jìn)行分析??梢钥吹剑@是正態(tài)分布的曲線。

  經(jīng)過所有的方法,我們能夠達(dá)到,從前面的設(shè)計到中間的監(jiān)控,再到后面的防護(hù),可以達(dá)到這個效果。我們從2018年6月28號開始正式向用戶交付車,到目前為止已經(jīng)交付了31913臺,我們希望在運行當(dāng)中能夠保證用戶的安全,也是我們的首要工作。

  我就介紹到這里,謝謝大家!

  (本速記內(nèi)容未經(jīng)演講者本人審閱)

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