【文/】2016年9月23日~24日，“2016中国新能源汽车动力电池产业技术发展高峰论坛暨车企与动力电池企业技术交流会”在张家港盛大召开。本届会议由携同江苏天鹏电源有限公司联合张家港市发展和改革委员会、张家港市科技局共同举办，主要探讨动力电池技术及发展趋势，与会嘉宾超过600人。中天储能科技有限公司副总工程师、博士徐洲作为重要嘉宾参加并作演讲，徐洲博士的演讲主题是“如何使动力电池系统更接近单体电芯性能表现”。
徐洲：如何使动力电池系统更接近单体电芯性能表现
以下是整理的徐洲博士演讲内容：
从2015年新能源汽车全年销量数据来看，乘用车方面，纯电动销售146719辆，插电式混合动力为60663辆。在商用车方面，纯电动销售100763辆，插电式混合动力销售22947辆。如下图表显示：
从2015年新能源汽车产量来说，纯电动乘用车占整个产量的142867.38%，插电式混动乘用车占整个产量的63510.17%，而纯电动商用车占整个产量的148007.39%，插电式混合商用车占整个产量的24639.6%。如下表显示：
由此可见，2015年新能源汽车继续保持爆发态势，而2016年继续保持同比160%以上的增幅，新能源汽车行业将步入发展的快车道。伴随着新能源汽车高速增长，我国动力电池产业也随之爆发。如下图可见，我国动力电池预计2016年产能将会达到39.1Gwh,2017年产能将会达到62.5Gwh。
新能源汽车目前遇到的问题
虽然，新能源汽车保持高速增长势头，但在应用端，对新能源汽车并不完全是积极的评价。表现特征主要是（1）续航不稳定，受温度影响大。（2）随着使用，部分车辆续航里程衰减快。（3）稳定性一般，电气故障率高。（4）成本压力大，补贴及政策依赖度高。（5）系统安全性存疑。
1.续航不稳定，受温度影响大。
续航里程是影响消费者购买纯电动车的关键因素，“里程焦虑”，依然是新能源车推广中遇到的主要问题之一。除了少量车型，大部分新能源汽车续航里程集中在200KM左右。市场普遍存在里程焦虑感。
另一面，冬季续航里程下降严重，特别是开起暖风后，续航里程甚至会降低50%。
2.随着使用，部分车辆续航里程衰减快。
某专业汽车网站中，某型号新能源汽车有不少的用户反馈，经过两年的使用后，纯电续驶里程衰减达到40%；
3.稳定性一般，电气故障率高。
2015年全国汽车行业用户满意度测评(CACSI)显示，我国型能源汽车用户满意度为65分，较传统燃油汽车低14分。
除续航问题外，用户不满的重点集中在充电麻烦、时间长、做工、故障率、稳定性等方面。抱怨率是传统燃油汽车的2.4倍。
4.成本压力大，补贴及政策依赖度高。
2015年新能源汽车销售主要集中在受限牌政策的北上深城市。其中，上海市销售38125辆，深圳市销售17206辆，北京市销售15556辆，长沙市销售10375辆，杭州市销售9047辆，广州市销售8138辆，青岛市销售8078辆，武汉市销售4642辆，西安市销售2943辆，郑州市销售2431辆。
5.系统安全性存疑。
新能源汽车发展过程中的多次安全事故，引起用户端对系统安全存在一定疑虑。根据百人会统计，通过网络资料整理的2011年-2016年7月全球电动汽车典型安全事件的不完全统计，49例典型电动汽车着火事件中，2015年火灾发生事故为14例，2016年1-7月15例，2015年至今已经超过一半，着火事件发生频率呈上升趋势。
针对这些问题，单体电池有话说
（1）单体电芯有严格的低温性能指标要求。
新能源汽车用单体电池都通过了严格行业标准检测认证。
-20℃下，新国标即要求单体电池放电70%以上，且成组后，受放电发热影响，实验室测试-20℃下可放电85%以上。
（2）单体电芯全充放寿命保障普遍在30万KM以上。
单体电池出厂时，可保障寿命三元≥1000次；铁锂≥2000次。实际上，实测数据更高于该数值。
（3）单体电芯安全性、衰变可预期。
经过严格测试开发定型的单体电池，针刺、挤压等滥用条件都无问题，给个1C+额定电压恒压随便充电。
基于单体电池的SOC计算也非常准确。
那单体电芯的高性能与系统表现的差距都是怎么回事呢？
（1）最主要的一点：单体电芯的测试基于实验室条件。
电池的机理是一个化学反应！在不同的温度条件下，电池存在不同的衰减变化。温度场造成了电池衰变的不一致。
（2）成组的电池温度场、电流场分布不均。
电池系统存在电流的传输！电池本身的直流内阻、电池间连接内阻影响着电池发热、电压降、电流场。发热不一致造成温度场差异；电压降、电流场影响了电池承受的充放电电压、电流。
（3）成百上千个电池构成电池系统，将差异因素也千百倍扩大化。
电池系统存在成百上千个电池！内阻、容量、自放电等一致性指标均显著影响着温度场、电流场分布；差异累积！
（4）管理系统的可靠性，保障充电制度的准确性。
BMS可靠性、准确性！传递给用户合理的使用方法。
A.不同充电电压对电池寿命影响显著。有研究报告指出，每相差0.1V，寿命最高可相差三倍。B.故BMS系统的可靠性，准确性是电池组性能发挥的重要保障。C.另外，将上述各种有利于电池性能发挥的方法传递给用户也非常重要。
（5）通过集约、规模、智能、稳定实现高一致性电池产出及成本控制。
对于材料成本中的结构件，据了解，不同的容量设定和结构体系下，每Ah结构成本在0.1~1元/Ah。一般来说，铝塑膜软包最低，方型次之，大圆柱最高；同时容量越高，成本越低。但对于小圆柱18650型电池，完全颠覆了这个规律，其每Ah成本甚至低于铝塑膜包装。
这给了我们深刻启示：只有通过结构的标准化，生产的规模化，集约化才能有效保证电池的性能稳定，同时带来低廉的结构成本。
小结
稍微总结以下，必须要大量的测试工作，找出单体电池的最佳工作环境，并通过对温度场、电流场的分析，在系统设计时尽量创造出这个工作环境。电池系统要的不是单个电池的优秀，而是组内所有电池的一致。
90-100分之间分布的电池成组，不如全部80分的电池成组。
BMS发展相对滞后。
充电环境对电池性能影响更大！（来源：）
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