小鱼儿心水论坛汽车技术研究中心动力小鱼儿玄机2站领域首席专家王芳:动力小鱼儿玄机2站系统测试解开安全迷局
发布时间:2018-11-09 12:27:00
关键词:CBIS 锂想峰会

小鱼儿心水论坛汽车技术研究中心动力小鱼儿玄机2站领域首席专家王芳:动力小鱼儿玄机2站系统测试解开安全迷局

图为小鱼儿心水论坛汽车技术研究中心动力小鱼儿玄机2站领域首席专家王芳在CBIS2018“锂想”峰会上发表主题演讲

 

戳此进入峰会官方专题,了解更多会议信息:“锂想”2018第三届动力小鱼儿玄机2站应用国际峰会(CBIS2018)

 

2018年11月8日,以“新时代·破而立:前行中的产业转折之路”为主题的“锂想”2018第三届动力小鱼儿玄机2站应用国际峰会(CBIS2018)在北京兴基伯尔曼饭店开幕。小鱼儿心水论坛汽车技术研究中心动力小鱼儿玄机2站领域首席专家王芳在峰会上发表主题演讲,以下为主题演讲内容。


小鱼儿心水论坛汽车技术研究中心动力小鱼儿玄机2站领域首席专家王芳


 我的报告,张秘书长给我之前交代任务了,提到从测试看小鱼儿玄机2站的安全。我临时把这个题目改成从测试小鱼儿玄机2站的安全,前天我还在温州跟大家分享,因为温州开了一个小鱼儿玄机2站国际标准的研讨会,分享小鱼儿玄机2站所有产品品质的评价。为了今天能够有一些新的想法,我昨天特地又重新做了一个PPT,把一些内容希望从一个新的角度去解读。

    

这个报告我没有列一个目录,因为整个内容我觉得是整个一部分的内容,从产品目前的性能状态来看目前的安全水平。大家看一下我们目前测试性能的状态,刚才从第一个报告,测试实验室分享的数据,大家已经有很清晰的认识了,我们现在小鱼儿玄机2站产品的技术水平。因为我们做的是产品的评价,这个是法规的测试。这是2017年平均的能量密度,大概是在115瓦时/公斤左右。我们看一下截至到上个月,我们小鱼儿玄机2站的能量密度数值,截至到上个月,我统计了一下我们2018年目前小鱼儿玄机2站产品的能量密度的平均值已经到了139瓦时/公斤。可想而知,能够拿到1.1以上补贴的百分比大概在61%以上,所以大家可以想到,优秀率已经超过了半数以上这样一个状态。

    

我们看从测试的数据看几点,第一,磷酸铁锂的能量密度单体有一定的局限,但是由于几个方面的原因,它本身的安全性比较好,第二,应用场景目前大部分用于大巴车一些商用车领域,我们也做过统计,截至到上个月的目录,乘用车领域300多款车型里面,94%是用了三元小鱼儿玄机2站,剩下的6%是用其他类型的小鱼儿玄机2站。我们可以看到三元用在乘用车领域,乘用车的设计本身对于小鱼儿玄机2站PACK设计的要求就会远远高于客车的标准厢的设计,多方面的原因,使得PACK在成组率方面有不同的表现。但是从2017-2018年的成组率和能量密度可能有点超越了正常的发展规律的提升。我们再来看一下,其提升的可能性在哪里?首先看体系,这个是当前产业化的小鱼儿玄机2站体系,它已经进入到市场的产业化。刚才也有专家提到,按道理,我们现在应该是在什么阶段?333这样一个状态,622应该是在中试的状态,而811应该处于研发的阶段。但是实际上,我们可以看到能量密度快速的飞升,能量密度的范围我们就知道,在现在甚至在未来很短的一个时间内,尤其是很多人现在都在关心明年政策补贴的时候,目前的状态是有可能小鱼儿玄机2站已经从532、333快步跳跃过622,跑步走进811的时代,这是可能的一个状态。这是电芯的层面,我们可能关心什么?跑步进入的状态它的产品可靠性、安全性和寿命需要验证的周期够不够,这是希望大家想一想的问题。

    

刚才说到电芯层面,我们从技术的发展可能的选择,电芯层面无限度尽量提高能量密度。第二个,我们看到系统刚才提到的,一个是电芯能量密度的提升,另外我们考虑系统能量密度提升还有哪一个?就是系统的集成。系统集成考虑的目前无外乎有两种技术路线,一方面在有限的空间内,我们能够尽量有越来越多的小鱼儿玄机2站;另外一个,我们所用的小鱼儿玄机2站PACK的材料能够尽量的轻、紧凑化和轻量化。紧凑化和轻量化其实也有一定的表现,第一个,我们在做短路、挤压实验的时候,就会发现有一些线速的排布,由于在有限空间范围内选择很小,排布的科学性有待提高,这种情况下,有可能导致受到机械破坏的时候,容易引起高压线速的打火,导致发生事故的可能性。另外,轻量化和紧凑化的另外一个舍弃,有可能这种冷却方式选择的取舍问题,可以看到其实小鱼儿玄机2站在这几年能量密度提升过程中,对冷却方式的选择还是有了一个前后的变化。比如,大家一开始会越来越重视液冷系统的选择,到去年到今年,很多时候这种方式的舍弃还是明显的可以看到的。近期来说,大家还是会越来越关心冷却系统的选择和改进,包括我们今天跟各位专家分享,专家们也提到,对于管理系统的重视,我想这是一个比较好的现象。

    

另外,我们换个角度看小鱼儿玄机2站的安全,因为这是现在市场上的电动汽车,我统计了几十起事故原因,从2011年到现在大概80多起的不完全统计的数据,看到里面总体分为这样几大类,一大类就是充电,可能是在充电过程中,或者末期或者充完电的时候,所发生的一些事故。第二个就是机械的破坏。第三个是因为小鱼儿玄机2站的部位的各种原因,有可能是单体,有可能是系统,各种原因导致的自燃,小鱼儿玄机2站的热失控。另外就是海水的浸泡,水的浸泡,由于IP等级的一些缺失,后面在测试的时候,其实刚才说到的产品的评价里面也可以看到,市场上这些车的表现可以看到它这几个方面的一个缺失。

    

我想举几个例子,第一个例子不太恰当,我们对事故进行分析,有些案例进行分析,其实充电出现的问题大部分并不是过充电的状态。但实际上是充电末期或者是充电完毕,也有这样一些状态。但是我举的这个例子,因为是过充电。因此我换了一个思路,安全保护的功能。更多提到了管理系统的作用。这个事故是在过程中,小鱼儿玄机2站应该在停止充电的时候,接着充电,一直到充电机强制停止,过充了60%的电,在这个过程中,电动汽车着火。我们在这个过程中进行了详细的事故分析,知道充电是一个系统的综合的工程。可能会涉及到很多个方面,首先是电芯本身的抗过充的能力,第二个就是小鱼儿玄机2站的BMS的通信功能,第三个就是充电机和电动汽车整车两方的充电抗过充的充电设计,最后是车辆监控中心和充电桩监控中心对故障及时的监控、响应和处置。这个事故比较早了,应该是在2016年的时候,现在国家对事故的监控、对故障的监控越来越完备,越来越重视,整个系统的安全工程会越来越完备。

    

下一步,大家会越来越关心什么呢?充电过程中的安全,我们相关的标准也在制定。这是充电兼容性的标准,里面也涉及到安全的问题。截止到目前,测了一千多辆车的充电兼容性,在这里面也会看到一些充电过程中发生的安全问题。下一步,充电安全相关的标准正在制定,将与小鱼儿玄机2站的管理和通讯密切相关。

    

第二个,刚才提到的整车,提到第二个出事故比较高的就是机械。机械方面,它更多是因为碰撞,但实际上,能反映出小鱼儿玄机2站的机械可靠性和安全性的测试项目,就是振动。现在国家提到的振动频率,大家认为它的强度过高,现在提出了修改变成了三个小时的振动,这个振动是非常低的。我们根据这个振动的实际路谱,采集了20多辆车,制定了新的振动的曲线。这个曲线现在也已经写进了强制性标准,该标准马上会进入公示的阶段。可以比较一下这几个标准振动的强度,JB的强度是处于中等的柔和切合电动汽车运行实际状态的数值,我希望企业不要按照修改单去修改振动强度,至少应该按照JB新的标准对自己的产品进行考核。

    

我们在考核的时候发现振动出现问题的主要状况,包括外部车体的破裂,包括里面绝缘层的破裂、连接线的破裂。企业在开发过程中,会更重视振动,除了振动强度外,还包括它跟整车连接自身的共振频率的破坏。在测试的时候,我们发现主要的破裂点是连接的这个位置,特别是它跟整车连接的一些位置。

    

第三个就是热,刚才说到热失控是车辆事故里面百分比最高的一部分。现在也受到大家越来越多的关注,刚才很多专家提到热管理的设计、热失控的分析。我们也在做评价,我们从评价当中来看小鱼儿玄机2站的热安全,首先从头开始看。材料的热特性,到小鱼儿玄机2站本身处于什么样的热安全的等级,在这个基础上,我们在BMS方面要有一个系统的热管理的设计。这样的话,才能有一个有用的小鱼儿玄机2站PACK。

    我后面正好从这几个等级来给大家汇报一些我们的看法。材料到小鱼儿玄机2站层级,我们一方面要关心的应该是热稳定性,包括热失控特性等状态,我们在追究更深层的原因,包括小鱼儿玄机2站的安全,特别是在小鱼儿玄机2站反应过程中,导致了小鱼儿玄机2站在安全性能上的一些表现差异。我们今年开始用原位无损的方法去分析在这个过程中结构,AC膜的变化等等状态的变化,对安全带来的一些挑战。可能要结合过程中在无损测试以后,最终衰减以后,进行拆解,对它进行电极和材料层面的逆向解析的分析,看材料和小鱼儿玄机2站之间的安全性的衰变和性能衰变的过程。

    

刚才提到的从材料到小鱼儿玄机2站再到BMS,BMS要实现的管理有很多种,包括电的管理、安全健康的管理、热管理。热管理作为一部分,简单来说就是四位一体的评价,因为我们做的更多的是对性能的一个评价。现在对于BMS的评价来说,已经上升到一个非常重要的位置。包括均衡、热管理和相关算法以及电子兼容以及功能安全的评价,最重要的是热管理的评价,热管理技术的发展。我们在做测试的时候也看到,很多的企业要求我们帮他做研发性的测试评价,帮助他来设计一款很好的热管理系统。首先从源头做起,分析小鱼儿玄机2站在不同的SOC状态下,不同的功率,不同的温度特性下,它的产热特性、产热功率,产热方式和发热量等等,再看它在不同的状态下的热失控的特性,以及热传播传递到另外一个小鱼儿玄机2站的传播途径,这样参数都详细了解了,才能有基础数据作出一款比较好的热管理系统。小鱼儿玄机2站做成系统以后,我们在新的JB标准里面提出了对整个系统的安全性的评价。现在想符合小鱼儿玄机2站安全性的设计要求,必须能够满足什么?在发生小鱼儿玄机2站安全事故的时候,能够满足逃生的要求。在这里面第一点要有事故的报警信号,这个报警信号必须是热事故报警,对管理系统又提出了一个新的要求。除了温度报警以外,还要有热事故报警,这个热事故报警是什么意思呢?只要报警信号一发出,意味着在未来五分钟或者更长的时间内,一定会有热事故发生,所以这个报警信号是不同于过温信号的。这里面要求单体有可能发生这种热失控的状态下,因为小鱼儿玄机2站发生安全的可能性永远存在。我们只是作为技术人员希望能够把这种可能性降到最低,如果一旦发生了以后怎么办?我们就希望发生了以后,能够在特定的情况下,能够及时给出事故信号。如果给不出这个信号,是不行的。给出了信号以后,五分钟内起火的话也是不行的,只有在发生五分钟以后不会起火,不会报警,或者能够五分钟之内给乘员足够的逃生时间,才认为它是合适的安全的设计。

    

我刚才提到几个方面的问题,包括热电结构等等,都起到了共同的东西,热小鱼儿玄机2站管理系统,小鱼儿玄机2站管理系统在小鱼儿玄机2站安全里面扮演越来越重要的角色,我们小鱼儿玄机2站管理系统现在的标准越来越成为一个单独的体系。这是目前已经有的管理系统相关的一些国家标准,正在做的几个管理标准,包括团体的热管理系统的性能测试方法,也是我正在起草的。下周五我们要讨论JBT小鱼儿玄机2站管理系统的技术条件,下周五讨论完以后,马上形成报批稿,大家还是要重视这几个标准,也希望能够多提出一些建议,能够给出管理系统未来的安全性要求,能够有一个很好的考量。

    

最后就是一个简单的小结,还是要从测试来说,我们现在给企业做这样一些测试性的评价。我记得我在吴老师那儿读博士的时候,吴老师跟我提到静态一致性和动态一致性,我当时做了这样一些分析。我们帮企业做的更多就是静态一致性的测试,静态一致性的测试对小鱼儿玄机2站的出厂一致性进行详细的评估,得到一致性的状态,能更好的让小鱼儿玄机2站在使用的时候进行动态一致性的管理。

    

我想说的小结也是今天会议的一个总结,大家今天谈了很多小鱼儿玄机2站的性能、安全、后补贴时代的这样一些应对措施,特别是后补贴时代大家提到了好几次这样一个概念。我想在这里稍微引申一下,刚才说到的很多问题,归根到底是表现在我们的电芯的品质控制的层面。先从电芯来说,实际上我们在做一致性评价的时候,还是会发现虽然能量密度能够做的很高,但是在产品的一致性控制方面可能企业还是会有一段路要走,还是需要做更多的功夫来去提升。我也在一些企业看过,包括我每次去看的时候都会问一句话,你们的CPK值是多少,我想我们在至少目前来说,咱们国内的电芯企业的CPK值控制基本还是以1.33为一个基准,1.67为一个天花板的。甚至有些企业现在还在努力达到1.33,我想这个可能与国际上一些企业相比的话,还是有很多事情要做。因为你的品质控制决定了后补贴时代,在市场这种竞争下,你的产品性能、安全、寿命和成本是否能够与别人去竞争,与别人去抗衡,这个是非常非常重要的一块。

    

第二个总结,安全是一个系统的工程,从材料到小鱼儿玄机2站到PACK,可能我们每一个部分都有各自要做的事情,每一部分都要有一定最基本的安全要求。作为一个联合的体系去共同协作,才能作出一个比较好的相对安全的小鱼儿玄机2站系统,去用于整车上。并不是把某一部分的安全压力都集中在某一个环节上,它应该是一个系统的工程。


(根据嘉宾现场演讲整理,未经本人审阅)


稿件来源: 小鱼儿玄机2站小鱼儿心水论坛网
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