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中心議題：
    *  EV/HEV用動力電池組選型原則和商業(yè)化方案
    *  單體電池的八大原則
    *  系統(tǒng)對電池組的七大要求

新能源汽車的核心部件是鋰動力電池組，如果設(shè)計不過關(guān)，那么你的純電動汽車在充電時就有可能會爆炸。而如果消費者不確信他的純電動汽車制造商解決了這一問題，那么再便宜的純電動車他也不會買。那么，怎樣才能解決這一問題呢？本文將很好地解答你的這一疑惑。

深圳景佑能源龔總CNT Networks舉辦的新能源車研討會上，教大家站在系統(tǒng)的角度和汽車控制的角度看電池組，因為從動力電池的角度看單體電池，換一種思路又站在汽車控制的角度看電池組，因為你只有站在這樣的高度看電池組才能把電池組看清楚，如果你站在電池組的角度看電池組，永遠(yuǎn)也看不清楚……

本文導(dǎo)讀：
第一頁：站在系統(tǒng)的角度，從站在動力電池的角度看單體電池
第二頁：汽車控制的角度看電池組
第三頁：動力電池系統(tǒng)知識
第四頁：電池選型
第五頁：安全保障
第六頁：結(jié)構(gòu)要求
第七頁：控制策略
第八頁：采樣與通訊
第九頁：工藝要求
第十頁：工藝方法
 
首先從產(chǎn)業(yè)對單體電池的要求來看動力電池，其實動力電池也是一樣的，當(dāng)動力電池成熟以后，應(yīng)該說電池單體權(quán)重看起來就降低了，所以系統(tǒng)對單體電池要求：
   


第一，方便控制為第一原則。這個電池2-3個連在一起怎么控制，用什么方式來控制很重要。如果你連控制都不方便的話，你把很多電池組合在一起就會看到你動力電池里面有很多線，如果有機(jī)會看到動力電池的時候，很少有人把動力電池打開讓你看，都是封好的，不會打開給你看，為什么呢？打開看就覺得慘不忍睹。
   
第二，安全第一為否定原則。首先我們看這個電池安全不安全，如果安全才能用，因為不安全就會出問題，只要不安全你再好的東西也沒法用。但是安全是相對的，你看看能不能控制，能控制住就是安全的，控制不住就是不安全的。
   
第三，穩(wěn)定性強(qiáng)為重要原則。穩(wěn)定性我只是來做一個比方，我們很多說我們家生產(chǎn)的電池一直很好，跟三星比怎么樣，其實比都沒有條件。最近我們做了一個實驗， 為什么說比都沒有條件？因為電池在標(biāo)準(zhǔn)25度的時候，很可能你認(rèn)為這100個電池都是一樣的，可是到了到30度的時候或者再高一點的時候，那電池就不一樣 了。客觀說如果你控制得好，在25度常溫下選擇去一致性沒有太大的意義，只要溫度一高所有東西都調(diào)節(jié)了。動力電池的設(shè)計有兩大核心技術(shù)：一是散熱；二是隔離。如果不把散熱做好，溫度穩(wěn)定不到一個區(qū)域，你檢測再多的一致性都付諸東流，沒有意義。
   
第四，比能量高為優(yōu)選原則。因為電動車能量是很精貴的，如果我這個電池容量很大，但是卻很重就失去了意義，所以經(jīng)常你看看網(wǎng)上會有這么一句話：我們家生產(chǎn)電動車充一次電能夠跑300公里。其實這句話不對，因為充一次電跑300公里沒有前提，什么叫沒有前提？就是比能量你沒有說清楚。我充一次電跑 300公里前提是我裝了除了人全部是電池，跑800公里也沒有問題。一是裝多少電池不知道；二是車子有多重不知道。這兩大參數(shù)都不知道的情況下，你說你充一次電跑300公里、500公里都不管用，所以說動力電池對單體電池要求來說，比能量是一個優(yōu)選，你的比能量越高，你的承載量，你單位功率承載率就越大， 你車子的重量就會降低。
   
第五，循環(huán)次數(shù)為經(jīng)濟(jì)原則。最近“十二五”要求是做到1200次，單體2000次，存儲以后循環(huán)次數(shù)1200次，1200次也就是60%，其實循環(huán)次數(shù)要想做到1200次，好像現(xiàn)在也沒有誰敢說動力電池在車上跑能循環(huán)充1200次。為什么存儲以后做1200次會如此難，單體很多企業(yè)都能夠做到2000次， 一點問題都沒有，但是一旦存儲這個循環(huán)次數(shù)就會急劇下降，其主要的原因是我們現(xiàn)在動力電池組里面有一個常規(guī)認(rèn)識——管串不管并。首先把一個電池并起來好大 一個，如果并不好干脆生產(chǎn)一個500安的電池，所以說我在有些會議上，有些人說我們最近生產(chǎn)了500安的電池，今年沒有機(jī)會跟大家探討大電池和小電池到底 哪一個好，很難探討，這一點我可以準(zhǔn)確的把兩個人的話告訴大家，國網(wǎng)儲能電站單體電池20安時，最近863檢測的時候也有一個說法，10-100安時的 OK，100安時以上暫時不討論，安時數(shù)不是越大越好，循環(huán)次數(shù)因為安時數(shù)不是那么大，就會有很多的電池聚合在一起，聚合在一起以后就說一句純哲學(xué)的話， 這話沒有其他的意思，只是說來聽聽，典型是一個和尚挑水吃，兩個和尚抬水吃，三個和尚沒有水吃。電池組一旦存儲以后就像一群人一樣，讓每個人能力發(fā)揮到極致，就需要有一個喬布斯這樣的人物，否則你做不到，所以說動力電池組一旦存儲，循環(huán)次數(shù)就會急劇下降，下降就要有很多辦法。
   
第六，響應(yīng)速度為習(xí)慣原則。我們很多人說，你這個動力電池裝在車上以后提速太快，你們是幾倍的放電呢？能不能10倍的放電，20倍放電。我想一個問題，如果我們這里有人學(xué)電機(jī)，我想問一下，好像電機(jī)額定電流和峰值電流也就是3-5倍，如果你一個電機(jī)峰值電流只有3-5倍，你動力電池20倍放電干什么，好像說不清楚的，所以說響應(yīng)速度是一個習(xí)慣，你一定要用電動車滿足汽車響應(yīng)速度，不是做不到，那就是必須有足夠的能量。
   
前不久，有專家來我們公司一起討論電池響應(yīng)速度的時候，這是他做的電動跑車，0-100公里3.7秒。為什么呢？因為除了人都是電池，這有什么做不到。我跟他們專家討論時就開一句玩笑，我也做得到，他笑了笑，我說你后備廂打開我看看后面裝多少電池，除了人都是電池肯定能夠做到，我全部是很低的放電倍數(shù)，有 很大的電流，肯定容易實現(xiàn)，所以響應(yīng)速度是一個習(xí)慣。乘用車在城市里面開有必要那么快的速度嗎？有必要追求指標(biāo)嗎？電機(jī)有那么大峰值電流嗎？所以說那是標(biāo)志的一項技術(shù)，一點都不假。在寫論文、帶學(xué)生、講學(xué)術(shù)可以，但是在工程上還沒有那么大的意義。
  
第七，嫁接方便為保障原則。我說一個很簡單的例子，我們看到的電池，從你出生那天開始，你認(rèn)識電池到今天，電池結(jié)構(gòu)有大的變化嗎？沒有很大的變化，說明50年以前所生產(chǎn)的東西到今天來討論動力電池之間連接怎么做有人去研究過嗎？所以說如果連這個問題都沒有研究，那么你存儲的時候就會遇到很多的問題。
  
最近我們做的一個實驗，我們兩個電池焊接大概2毫歐左右，我們換一種方法來做0.2毫歐。你想想看，100個電池串到一起，2毫歐到0.2毫歐，你想想內(nèi)部電阻有多大變化。你想想你動力電池的效能怎么評估。
   
如果一個電池在選擇的時候沒有良好的嫁接功能，他的性能再好裝不出來的東西也不好。
   
第八，快速充電為理想原則。說你充電多少時間，我想這樣說一句，充電多少時間，如果今天全球的每一位都是給你一個人免費吃，三分鐘吃一頓，不要付錢，我想你也無法享用。從今天動力電池產(chǎn)業(yè)，人們認(rèn)為今天快充還不是太好。快充還有一個問題，如果你想想看今天深圳突然有200輛車都在充電樁上快充，你問問國網(wǎng)該怎么辦？所以說前不久在北京的時候，跟他們一起討論的時候，乘用車還是以慢充為主，環(huán)衛(wèi)車和大巴以快換為主，用這樣的方式來解決電動車充電問題。我自己總結(jié)的，不知道對不對，反正大家一起分享。
   
價格合理為商業(yè)原則。很多人都問，你電動動力電池多貴，你動力電池有多少錢一個，現(xiàn)在動力車就太貴了沒人買。我要問一下，你看過100萬、200萬以上的電動車在路上跑，電動車不是價格問題而是技術(shù)問題，電動車是一門系統(tǒng)工程，不是一個簡單做某一行業(yè)的人來完成的。米其林做了一個輪轂電梯，號稱全球?qū)嗇炿娞萃顿Y最大的，站在米其林的角度，他想得很簡單，我是做輪胎的全球老大，做輪轂電梯，我應(yīng)該理所當(dāng)然。其實輪轂電梯這種產(chǎn)業(yè)既不是輪胎做的，也不是做電梯做的，也不是做控制器做的，也不是做汽車做的。輪轂電梯是一個做系統(tǒng)工程的人做的，沒有系統(tǒng)工程的概念，你做輪轂電梯做不好。
   
錢學(xué)森為什么偉大？就是中國航天之父，他有一本很有名的書《系統(tǒng)工程論》，你說兩彈一星他畫了多少幅，但是沒有他，就沒有中國的航天工業(yè)，他是從系統(tǒng)的角度考慮整個東西應(yīng)該怎么做，而不是從哪一個單向的技術(shù)考慮問題，做這個動力電池是一個很復(fù)雜的東西。
   
最后一個是慢充更換為施用原則。回到家里面晚上充上十多個小時，每天早上有車子用，我們算過帳一個車平均每天就跑40-50公里，上下班足夠，你說我一定 要越野，就要買越野電動車，而不是乘用電動車。如果有固定路線，從東走到西，從180號走到250號，走這樣的車用快換是比較合適，動力電池就是這么一些 想法。
   
系統(tǒng)對電池組的要求。剛才是站在系統(tǒng)的角度，從站在動力電池的角度看單體電池，剛剛是站在這樣的角度，我是站在動力電池的角度看單體電池，現(xiàn)在換一種思路 是站在汽車控制的角度看電池組，因為你只有站在這樣的高度看電池組才能把電池組看清楚，如果你站在電池組的角度看電池組，你永遠(yuǎn)把電池組看不清楚，你站在電池組的角度看電池組永遠(yuǎn)看不清楚。

從系統(tǒng)的角度怎么看電池組：

 
第一，結(jié)構(gòu)合理最為先。現(xiàn)在很多人找我就說我們公司做BMS，我們公司做BMS剛從美國回來，他們很有經(jīng)驗。我給他潑冷水，我個人認(rèn)為BMS今后不會成為 一個產(chǎn)業(yè)，因為BMS必須融入到電池存儲設(shè)計里面才能發(fā)揮它的作用，如果單獨的一個BMS，比如說電池都做好了，把BMS拿過來接上就叫動力電池嗎？不是這樣的。沒有良好的結(jié)構(gòu)就不可能支撐整個BMS的合理架構(gòu)，沒有合理的架構(gòu)就不可能有一個良好的系統(tǒng)工程，所以說結(jié)構(gòu)合理最為先。如果沒有結(jié)構(gòu)支撐，沒有好的 結(jié)構(gòu)支撐，您的控制器也做不好，散熱器放哪里也不知道，你說如果都能夠放，就是體積很大，那你的比密度和比能量都做不到。
  
第二，熱量交換是條件。動力電池組兩大核心技術(shù)：一是散熱；二是隔離。我們今天可能沒時間講隔離，我只講散熱，散熱是最基本的條件，很多人做的動力電池很 漂亮，外面是模具壓出來，你看看我們動力電池組多漂亮，等于零。動力電池核心技術(shù)里面第一個是散熱，而且散熱的熱均度分布越均勻越好，如果沒有散熱的動力 電池是靠不住，因為有很資深的專家跟我說，我們做的電池不發(fā)熱，我說那可能是最高技術(shù)，當(dāng)然你用一千瓦的東西拉一瓦的東西，那當(dāng)然不散熱，因為你有非常高 的能量儲備就不散熱，你有相當(dāng)最經(jīng)濟(jì)的比能量，散熱是你第一前提，否則沒有辦法控制電池組的參數(shù)。
   
第三，電壓波動難避免。如果作為電池動力的輸出，我一定要穩(wěn)定到什么樣的電壓，其實好像沒有太大的必要，因為你要考慮電動車電機(jī)負(fù)載適應(yīng)能力滿足動力電池 的設(shè)計，這才是合理的。您沒有必要追求太高的指標(biāo)，因為你知道車站的電機(jī)是什么特征嗎？如果你了解了你就知道動力電池怎么設(shè)計。
   
第四，高壓可控是優(yōu)選。最近動力電池的電壓越來越高，我最近做了一個法拉利的跑車電池800伏，因為只有電壓高，您的電機(jī)的繞阻的比功率才會降低，電機(jī)比功率才會降低，整車重量才會降低，整車重量降低10%相當(dāng)于你電池能量提高10%，從另外一個角度提高電池能量。
   
第五，充電優(yōu)選慢中換。慢慢充最好，而且還要滿足淺充淺放。我們很多買手機(jī)的人告訴你，手機(jī)打開的第一次就告訴你第一次充電要充10多個小時，要充滿，那不對的，電池應(yīng)該淺充淺放，不應(yīng)該滿充滿放，今天讓你吃的脹，明天再餓你三天，一定短命，應(yīng)該慢慢吃。
   
第六，快換快充任你選，這是一種應(yīng)急措施。比方說你在咖啡廳喝茶，突然想到你的車沒有電了，你打一個電話給服務(wù)公司說，我的車沒有電了，一臺車開過來取一個電池給你換下，這是你享受。但是你可以任選，這不是你主要的商業(yè)模式。
   
第七，全程均衡是關(guān)鍵。均衡就很多，等一會兒我會講。從系統(tǒng)的角度看動力電池，我不是故意說得很復(fù)雜，事實上就是這樣。
   

講一下動力電池系統(tǒng)知識，如果您想玩動力電池就努力組織這樣一個團(tuán)隊才能把動力電池做好，如果僅僅知道BMS、電化學(xué)，結(jié)構(gòu)，您把動力電池做好。

第一，電化學(xué)是基礎(chǔ)。電池要做好，電池最好要做到溫度的響應(yīng)范圍比較廣。
   
第二，電力電子學(xué)，你輸出對充放電的管理均衡都會跟MOS這樣的東西打交道，所以電力電不能少。
   
第三，電子電路與自動控制。比如說恒溫控制怎么做，安全怎么做，你怎么響應(yīng)，你撞擊以后怎么斷等等一系列安全問題都要通過自動控制來解決。
   
第四，振動學(xué)。動力電池最難做的是振動，你振動不過什么都過，你做得再好都打一個圈，所以就是振動學(xué)。我們過去大家都看過我做的動力電池，上面有很多螺絲，我告訴你，我這一年很難得出來，就把里面900個螺絲一個都不剩，全部取掉，只做這一樣事情動力電池組里面不能有螺栓，因為你振動的時候，螺栓很可能 松，你沒有辦法控制。從振動學(xué)的角度你要考慮。
   
第五，流體力學(xué)。散熱怎么在狹小的空間里面讓你的流體，把你電池的力量帶走，而且要體積小，又要流到豐富，把每個電池都照顧到，這才是關(guān)鍵，所以說流體力學(xué)不能少。
   
第六，結(jié)構(gòu)學(xué)。要有良好的結(jié)構(gòu)支撐。為什么3毫米厚，2毫米行不行，1.5行不行，1.3行不行，因為你有比能量問題，你只有把它降到最低才有比能量，所以結(jié)構(gòu)力學(xué)是非常重要的。
   
第七，熱力學(xué)。你溫度高了會不會有安全問題，你怎么樣利用你的熱能量解決你應(yīng)該解決的很多問題。
   
第八，計算機(jī)。軟件不用說，你的上位機(jī)，你看發(fā)到上位機(jī)以后怎樣跟上位機(jī)進(jìn)行連接，你的主控板，你五個動力電池合在一起以后哪一個為主，哪一個為從，你的主從架構(gòu)怎么設(shè)計。
   
第九，計算機(jī)軟件工程問題。
   
第十，高頻高壓抗干擾技術(shù)。因為你做得很小，因為你有比密度問題，車?yán)锩鏇]有很大的空間，一定要做得很小，小了以后怎么解決抗干擾問題，這些全部合在一 起，凝聚在一起，凝結(jié)到一項高密度立體組裝技術(shù)，把所有的控制器、電池所有結(jié)構(gòu)件都要合在一起才是最小，未來單獨做一樣?xùn)|西，很可能這個產(chǎn)業(yè)會很小，因為 BMS無法管理一個任意組合的電
   
最后就是集成，把這些技術(shù)全部集成起來才能形成動力電池。


電池選型。誰的電池都好，我說一下電池選型。

第一，安全；
   
第二，壽命，壽命決定你的充放電次數(shù)，還有你整個的連接率、可靠性；
   
第三，嫁接，如果我們兩個人握手，兩個人手都斷了怎么握，能找到感覺嗎？什么感覺都找不到，兩個圓球碰一碰，握什么手，回家該干什么干什么去，你嫁接的水平直接體現(xiàn)你動力電池組的水平。
   
第四，比能量，這就是電池選型要做到這個東西。




安全保障。安全保障里有兩個問題，動力電池組里面有兩大核心技術(shù)，我再次重復(fù)：散熱、隔離，這兩項東西一定要做好。散熱保持一次性選型有意義，那么隔離因 為你要做高壓，每一個采樣每一個信號的來源，如果沒有良好的隔離技術(shù)，你高壓非常危險，所以只有兩大技術(shù)，把兩大技術(shù)突破了動力電池才會有大的進(jìn)展。



結(jié)構(gòu)要求。對結(jié)構(gòu)的要求一定是負(fù)容量，散熱體能夠過，和電池又糅合到一起，在糅合的過程，你才有相結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度和剛度才會更好，同時又可以做介質(zhì)的介入，這樣熱平衡設(shè)計才會有基礎(chǔ)。



控制策略。控制策略就是全局電池管理，這是我們體會最深的，只管串不管并的電池組您不可能有壽命，你不要說并的電池組一致性很高，你一致性很高，但是你發(fā) 熱的時候不是同樣的位置就沒有一致性，只要沒有一致性并聯(lián)的電池組自循環(huán)就會很快殘害電池組，所以壽命就會降低。所以全局管理，管到每個電池是電池組提高 安全可靠性，提高壽命的前提保證。均衡有很多方法，有脈沖均衡，全程均衡，最近炒得比較熱是主動均衡，如果這個電池組里面有150或者是300個電池，最 頂上的電池電壓高，最底下的電池電壓低，你怎么把300的能量轉(zhuǎn)到最底下，那不是主動均衡，兩個電池說主動均衡有意義，3個、5個還可以，100個、 500個怎么說？如果不行的話就只能寫論文。



采樣與通訊。采樣與通訊主要是隔離，我們很多人做了一個很簡單的例子，一個電池人們采溫度的時候把溫度片貼在這兒，把溫度采回去，電池是這里的溫度高嗎？ 不是。在什么地方采？怎么采樣才是關(guān)鍵技術(shù)，所以我們經(jīng)常開玩笑，我們很多人做電池溫度采樣的時候經(jīng)常會犯一個很常規(guī)的問題，這是非常不合適的。



工藝要求。可以給大家一個信息，4月1號北京推行一種新的動力電池檢測標(biāo)準(zhǔn)，4月1號以前動力電池標(biāo)準(zhǔn)叫做門檻，是合格和不合格；4月1號以后北京動力電 池要按照新標(biāo)準(zhǔn)檢驗，新標(biāo)準(zhǔn)里面有一個最強(qiáng)調(diào)的就是工藝，也就是說未來動力電池會走向3C認(rèn)證，這就是工業(yè)化。所以我們公司1月25以后很少在外面走，我 們只做一樣事情就是做生產(chǎn)線，再有3個月，我們動力電池存儲生產(chǎn)線就可以用了，有了生產(chǎn)線你才能保證動力電池做出來是一致的，才有意義。



工藝方法。流水作業(yè)、邊裝邊檢，固定在后，老化必備的意思是你在裝的過程中不能打螺釘，不能動焊槍，凡是有可能有渣子掉進(jìn)動力電池組里面任何一個工藝措施都不能在那個地段做，必須退出，才能保證你的動力電池是可靠的，因為你封閉以后就沒有辦法了。
   
我就講以上這么多，謝謝大家！