【文/ 焦点】受政策影响，2016年的纯电动物流车市场基本处于“停摆”状态，究其原因，还是目前纯电动物流车受补贴政策影响太大。面对终究会到来的补贴退坡，企业必须苦练内功，结合纯电动物流车本身的特点，调整研发战略。那么，纯电动物流车动力电池系统该如何设计呢？
12月21-23日，由主办的第三届中国新能源汽车总工技术峰会暨第二届运营商与车企对接交流采购会在深圳隆重举行。郑州比克新能源汽车有限公司技术部部长路高磊做题为“纯电动物流车动力电池系统设计思路参考”的精彩演讲。整理路高磊演讲主要内容如下：
郑州比克新能源汽车有限公司技术部部长路高磊
一、纯电动物流车市场分析
1.1纯电动物流车现状
根据工信部12月2日发布《第四批新能源汽车推广应用推荐车型目录》，有244款新能源专用车进入到本次目录中，占总数的36%，其中物流车占比73%，为178款车型。178款纯电动物流车进入第4批推广目录，306款纯电动物流车进入第9批免购置税车型目录，使得今年处于停摆期的电动物流车终于迎来曙光，随着产业政策的逐步落地，电动物流车必将迎来一个爆发期。
在第四批新能源车型推荐目录的244款新能源专用车中，搭载三元锂电池的车型有140款，占比57%，几乎占据了半壁江山。而在244款新能源专用车中，有134款车型采用圆柱电池，占比55%，其中，有109款新能源专用车采用三元圆柱电池，27款车型采用磷酸铁锂圆柱电池。基于三元锂电池的高能量密度，圆柱形电池的成组灵活性、安全性，以及圆柱形电池技术和工艺方面的得天独厚的优势，圆柱形三元锂电池已成为当前纯电动物流车的主流趋势。
1.2纯电动物流车未来发展探讨
（1）未来市场空间大。经济的快速发展拉动我国对现代物流服务的内在需求，随着国民经济快速平稳的发展，物流产业规模将不断扩大。
（2）快递与配送成为主流。在城市物流体系中，以商超配送、电商快递为主要支撑点，以电子商务快递、商场超市配送为代表的城市轻物流越来越受关注。
（3）进入分时租赁时代。面对充电桩、续航里程、电池成本等短期内无法完全解决的问题，分时租赁服务将是此阶段的有效解决方式。
（4）补贴政策多元化。综合车载载质量、百公里耗电量、载货率、行驶里程制定补贴方式，将补贴落到实处，创造最大的经济效益。
二、纯电动物流车特点
电动汽车对动力电池系统的要求主要包括安全性、能量密度、一致性、低成本等。
动力电池包系统的设计也是一个集电子技术、控制技术、材料科学、工艺过程控制、汽车技术等为一体的综合科学技术，是一个系统工程。
对于纯电动物流车而言，它又需具备载货质量大、续驶里程长、爬坡能力强、充电时间短的特点，这就需要在整车动力系统设计时做好匹配及选型，并有针对性的进行仿真及测试验证，打造安全性高、可靠性好、使用寿命长且购置及维护成本低的高水平纯电动物流车。
纯电动物流车具有如下特点：
（1）跑得远。这需要高能量密度锂离子电池、高效制动能量回收系统、同级超长续驶里程。
（2）装得下。这需要同级超大仓货空间、不同客户不同配置、满足各类城市客户用车需求。
（3）拉得动。这需要高效节能同步电机、动力强劲的扭矩输出、满载爬坡度大于30%。
（4）用得起。这需要高竞争力购置成本、超低维护保养费用、多元化销售模式。
相较于纯电动乘用车，纯电动物流车设计在思路上追求成本低廉、运行可靠、整车动力性稳健。
三、纯电动物流车动力电池系统设计流程
动力电池系统作为纯电池汽车的核心部件，是关乎整车成败的关键因素，因此动力电池系统的开发也需依据汽车行业产品V模型的开发标准执行，但对于纯电动物流车而言又有其特殊的地方。
1.整车目标设定
（1）商品概念/定义提案；（2）目标市场/技术/产品/竞争对手调研报告；（3）车型规格表、项目任务书、项目投资收益规划；（4）项目开发大日程、里程碑及重要节点定义；（5）总布置方案、整车技术要求、产品设计开发技术定义书；（6）方案评审、项目说明会。
2.整车动力性能仿真
利用AVL CRUISE软件对整车的动力性和经济性进行仿真分析。
（1）最大爬坡度：进行空载、半载、满载情况下整车爬坡度的仿真分析。
（2）加速性能：进行空载、半载、满载情况下百公里时速加速时间分析。
（3）续驶里程（半载等速）：进行半载等速40km续驶里程和百公里耗电量的仿真分析。
（4）续驶里程（半载NEDC）：进行半载NEDC循环工况进行续驶里程和百公里耗电量的仿真分析。
3.电池系统参数设定
（1）电芯的设定：参数包括电芯化学体系、电芯单体类型、单体电压范围、单体能量密度、单体工作温度等。
（2）模组的设定：参数包括单体串并联数量、单体的连接方式、模块的成组方式、电压及温度采集方式等。
（3）管理系统：参数包括工作电源，电压、电流、温度的采样精度，SOC计算精度，均衡电流，工作温度，电池保护及报警阀值等。
（4）动力电池系统：参数包括额定电压、额定容量、工作电压范围、总能量、能量密度、充放电电流值、外形包络面尺寸、电池包总质量、电池包热管理方式、防护等级、工作温度范围、电池包安装固定方式等。
4.结构设计及系统电气设计
电芯在充放电过程中一致性好，电芯工作负荷均等，循环寿命长。
框架结构，保证结构强度满足要求的情况下尽可能实现轻量化的目标。
动力电池系统电气原理图指导整个设计过程，确保设计过程中不会造成功能的缺失。
5.电池包CAE及CFD仿真
模块成组等效应力分析、承载有限元分析、振动有限元分析、冲击有限元分析、电芯充放电过程热分析、模组充放电过程热分析等。
6.样件试制
（1）电芯的配组：根据电芯配组的原则对单体电芯进行筛选配对，保证电芯的一致性。
（2）模块的焊接：采用高精度全自动电阻焊接技术，保证焊接的可靠性及焊接质量的一致性。
（3）模组的装配：采用平台化成组方式，生产装配快捷方便、生产效率高。
（4）电池包的装配：流水线生产、按工时节拍分配工位、生产效率高。
（5）EOL测试：集成式下线检测系统，可完成多项电池包下线测试项目。
7.试验验证及热性能分析
利用步入式环境舱设备验证不同温度下不同充放电条件的产热情况，以制定相应的热管理策略。
8.试验及仿真结果对比分析
利用实际试验情况验证CAE仿真分析的准确度，并根据实际试验结果对整个电池包结构设计进行针对性的改进。
9.电池包性能检证
电池包性能验证主要有：电池包防水等级验证、电池包气密性测试验证、不同温度下不同倍率放电容量、电池包直流内阻测试、振动试验、冲击试验、冲击试验、电池包循环寿命测试等。
10.整车动力性测试与仿真对比
包括最大爬坡度、加速性能、续驶里程（半载等速）、续驶里程（半载NEDC）等方面。
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