鉅大LARGE | 點擊量：1192次 | 2018年08月04日
長安深度合作電池企業(yè) 降成本需優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計
長安汽車新能源研究院副總工程師姚振輝在演講中，就長安汽車在動力電池系統(tǒng)的開發(fā)中遇到的挑戰(zhàn)以及應(yīng)對舉措做了詳盡的介紹。
以下為姚振輝演講內(nèi)容：
各位尊敬的來賓還有專家上午好！我是來自重慶長安新能源汽車研究院的姚振輝，今天我給大家分享的報告主題是動力電池系統(tǒng)的機遇、挑戰(zhàn)以及我們的應(yīng)對舉措。
首先今天上午很多領(lǐng)導(dǎo)也給我們分享了一些國家政策層面的信息，我分享一下我們體會到的行業(yè)形勢，第一點就是國家對新能源汽車的發(fā)展逐步由通過補貼引導(dǎo)轉(zhuǎn)向了一個強制性的推動。我們定位由柔至剛，雙積分落地實施從2019年開始，很多整車廠喘了一口氣，原來是2018年，現(xiàn)在延到2019年，同時感到緊迫的壓力，2019年也不遠(yuǎn)了。從國外來說，以挪威為首宣布了停售燃油車的時間，包括中國政府正在研究這個時間表。不管這個時間精不精確，也是這么一個信號，表明一個大的趨勢，我們現(xiàn)在所有的整車廠也都必須快速的發(fā)展新能源汽車。
新能源汽車已經(jīng)從早期的示范運行逐步跨入產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；慨a(chǎn)的一個階段，應(yīng)用上也包括了私人用戶、公共出行、分時租賃、電動物流以及出租市場等多個需求，可以說現(xiàn)在新能源汽車已經(jīng)走入了千家萬戶。我們國內(nèi)也保持了一個快速增長，15年和16年連續(xù)兩年產(chǎn)銷居世界第一。17年10月份為止，新能源汽車銷量49萬輛，乘用車33.7萬輛。從這個數(shù)字來說，一個是銷量逐步增加，二是走入千家萬戶，大家對新能源汽車本身的品質(zhì)、性能要求也越來越高，其中大家都知道動力電池是新能源汽車的核心，同時也是技術(shù)瓶頸所在，所以我們感覺到對動力電池的系統(tǒng)綜合性能也提出了更高的要求。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
第二，介紹一下長安的戰(zhàn)略，我們在上個月19號在北京發(fā)布了長安的新能源戰(zhàn)略3.0，香格里拉計劃，我們預(yù)計到2020年完成三大新能源專用平臺的打造，到2025年全面停售燃油車，具體的舉措，到2025年之前投入一千億來進行新能源汽車的研發(fā)、服務(wù)等領(lǐng)域的投入。依托于長安五國九地的研發(fā)體系，整合全球最優(yōu)的資本，以客戶的需求為核心，打造極致體驗，這是我們的一個口號，打造最安全、最便捷、最智能的產(chǎn)品，預(yù)計推出新能源純電動車21款，插電式混合動力汽車12款，率先在新能源汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)L3到L4級的自動駕駛功能。
長安從01年開始起步研究混合動力技術(shù)，進入新能源汽車技術(shù)的研發(fā)領(lǐng)域，08年開始布局新能源業(yè)務(wù)，經(jīng)歷了起步期、孕育期、成長期三個階段。在成長期主流的產(chǎn)品是14年底上市的逸動EV，16年底上市的純電動。今年我們迎來爆發(fā)式的增長，在上個月19號集中發(fā)布了三款新能源車的上市，第一款是逸動EV300轎車，綜合工況300公里，勻速工況390公里。第二款是CS15EV純電動，它的綜合工況300公里，勻速60公里/小時、398公里，另外一款是逸動插電式混合動力系統(tǒng)，續(xù)駛里程60公里，綜合油耗1.6L。這三款產(chǎn)品使用的電池系統(tǒng)也都是由長安自主集成設(shè)計并且生產(chǎn)的電池系統(tǒng)，都是長安全部自己打造，我們的模組是購買供應(yīng)商的模組。
第三，講一下動力電池面臨的挑戰(zhàn)，首先可以看到隨著現(xiàn)在我們的補貼影響和大家對長里程EV乘用車的需求。我們這有一個比較，從2017年前三批推薦目錄來說，超出120瓦時每公斤的電池目前到第三批的時候已經(jīng)上升到47.4%，使用三元電池的已經(jīng)從第一批目錄67%上升到第三批目錄80.47%，可以預(yù)見未來三元電池的應(yīng)用會越來越普及。
其次，從2016年底到2020年，預(yù)計有兩次的補貼退坡，20年之后，國補地補會完全取消，這樣會帶來什么呢？對新能源來說，成本壓力越來越大。我們按照節(jié)能與新能源汽車路線圖的規(guī)劃，到2020年電池的總成本價格會做到一塊錢一瓦時，但是這個降幅還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能彌補補貼退坡的壓力。最近坊間傳言，2018年補貼會進一步下降，可能我們感受到的成本壓力會提前到來。
再次，就是市場需求其技術(shù)進步要求產(chǎn)品實現(xiàn)快速迭代。我們總結(jié)新生代消費群對汽車的消費需求在快速變化，我們最早說做可靠的汽車，然后說做舒適的汽車，去打動消費者，目前我們要做的汽車是懂你的汽車，也就是要和客戶建立起情感的紐帶，做到人車一體。這樣一來，我們中國的消費者有一種特性，他的需求更新口味變化非常快，所以我們一定要做到產(chǎn)品快速的更迭。另一方面，電池的技術(shù)本身也在快速的發(fā)展，不停的在提升能量密度。我們有可能作出里程更長的產(chǎn)品，包括補貼的影響，給整車廠提出了更高的要求，如何快速的打造一款新的產(chǎn)品。最后，綜合性能要求更高。我剛才講了，既然是走入到千家萬戶，大家對電動車的要求就會和常規(guī)車類似。我們總結(jié)出用戶的一些關(guān)注點，可靠性、續(xù)駛里程、價格、充電時間、壽命、安全性、保養(yǎng)費用，這些全部都是受到電池的影響，所以電池非常重要。
最后，優(yōu)質(zhì)的電池配套供應(yīng)商競爭非常激烈。16年有150多家電池廠實現(xiàn)了新能源汽車的匹配，但是前十家企業(yè)配套量已經(jīng)占據(jù)了總量的79%，17年前上年前十家企業(yè)的配套量占到了77%。就是說什么呢？現(xiàn)在普遍產(chǎn)能過剩，但是優(yōu)勢資源非常有限，競爭非常激烈。
第四，面臨這些舉措，我們長安汽車在電池領(lǐng)域的一些開發(fā)舉措跟大家分享一下。首先我們建立了基于長安的常規(guī)車開發(fā)體系，新技術(shù)開發(fā)體系，建立適合長安新能源汽車的一個自主研發(fā)體系。我們可以針對不同程度、不同類型的需求，采用可配置的靈活開發(fā)周期，在滿足開發(fā)的情況下，最大限度縮短開發(fā)時間。
另外我們堅持按照模組標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)平臺化、總成通用化的設(shè)計思路在開展工作，模組目前我們選用的是VDAPHEV2標(biāo)準(zhǔn)模組，未來也不排除會發(fā)生一些演化，據(jù)我們了解，也在發(fā)生一些演化，在當(dāng)前的時期，針對產(chǎn)品品種多，每個產(chǎn)品整體的銷量又比較有限的前提下，目前這一款是比較適合我們企業(yè)應(yīng)用的一款模組。未來隨著專業(yè)平臺的開發(fā)以及新能源產(chǎn)量的不斷擴大，定制化的模組會走入我們的視野。第二是系統(tǒng)平臺化，我們電器原理平臺包括軟件平臺都是通用的，所有這些EV和PHEV都共享。第三就是做到總成通用化，目前我們還沒有辦法做到所有的總成通用化，在PHEV上面可以做到總成通用化。
講到成本，大家在抱怨主機廠在壓榨他們的利潤空間，我們考慮的不僅僅要做到共贏，第一步還是要引入多家優(yōu)質(zhì)的供應(yīng)商，形成良好的價格和性能競爭。第二，在模塊化方面，我們總結(jié)了一下，現(xiàn)在有18類模塊，其中9類按照完全通用的方式進行。這樣一來，就會減少單件的成本，同時減少庫存，因為種類比較少，從而進一步降低成本，庫存流通層面的成本。第三，技術(shù)優(yōu)化，整個電池系統(tǒng)大概70%我們認(rèn)為是來自于設(shè)計成本，所以最大挖潛力的地方是設(shè)計，所以我們要和供應(yīng)商建立深度的合作關(guān)系，我們以主機廠的經(jīng)驗引導(dǎo)供應(yīng)商如何在設(shè)計上進行優(yōu)化。剛才大家提到一說電池就說原材料成本貴，但是大家做電池的知道，其中我們用了大量的非常規(guī)的，鈷酸鋰、鈷鎳這些材料，我們用的結(jié)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)件實際上有很大的降本空間。
我們很重視電池的安全，我們建立了三層的安全架構(gòu)體系。而且我們的控制系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了可以達(dá)到功能安全ISO26262，也就是ISOC級的一個標(biāo)準(zhǔn)。最后在我們的控制軟件上面，我們具備了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的電池管理系統(tǒng)的軟件，形成了平臺化的軟件架構(gòu)。我們非常注重軟件的匹配，在不同的溫度，不同的電池壽命，不管快充還是慢充，我們的電池系統(tǒng)的適應(yīng)性，軟件的適應(yīng)性要做到最佳。舉個例子來說，我們在初始的時候有很大偏差，或者電流精度比較差的情況下，我們最終可以做到精度很高的SOC的估算。
第五，現(xiàn)在充電是我們很頭疼的一個問題，因為各個地方的充電樁企業(yè)很多，由于大家理解不同，往往不很兼容。如何解決這個問題？從企業(yè)角度，目前我們首先和多家的充電樁供應(yīng)商和充電運營商建立了長期的技術(shù)溝通的機制，從而發(fā)現(xiàn)潛在一些問題。第二，我們會選擇重點城市，大規(guī)模的撒網(wǎng)，來把我們新車拿去在實地進行檢測測試，以避免在整車發(fā)布之后再出現(xiàn)很多問題。
下面講到輕量化，輕量化我這邊就不多說了，主要還是借鑒于一些非金屬材料，還有輕質(zhì)材料，包括CIE的仿真計算。同時強調(diào)一點，未來做到模組、總成到車，不管是從單體到模組到總成的車都有不同的標(biāo)準(zhǔn)，每個標(biāo)準(zhǔn)都要去測試，從我們的理解來說，很多設(shè)計都是多余的，但是不得不做。未來也期待如果這個標(biāo)準(zhǔn)能夠整合的話，比如以來進行安全的判斷，我們認(rèn)為是足夠的。只有做到這樣，我們可以節(jié)省很多的冗余的零部件，降低重量，同時提高布置效率。
熱管理就不多講了，最后一個就是我們現(xiàn)在做的一件事情，現(xiàn)在講大數(shù)據(jù)和智能互聯(lián)，我們怎么樣利用車載的平臺上面的數(shù)據(jù)進行我們故障的診斷，包括售后的維護，同時還有一個就是軟件的快速更迭，通過手機端或者車載的智能平臺進行推送，這是我們現(xiàn)在做的另外一項工作。謝謝大家！
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