大禹動力電池的案例
長城大禹動力電池技術解析
但從現有技術上來看，更安全的磷酸鐵鋰電池卻在續(xù)航方面有些捉襟見肘，高鎳三元鋰電池能讓NEDC續(xù)航輕松突破700km，隨之而來的電池熱穩(wěn)定性下降又容易引發(fā)起火自燃。難道就沒有一種能兼顧安全與續(xù)航的電池嗎？長城汽車從古人的智慧中汲取靈感，交出了“大禹電池”這一答案。
●30秒快速了解全文：
1.熱蔓延引發(fā)的連鎖反應，是動力電池起火甚至爆炸的罪魁禍首
2.“大禹電池”效仿大禹治水“堵不如疏”的思想，有效排出電芯熱失控產生的熱量
3.首款搭載“大禹電池”的將是沙龍品牌的第一款車型
●跟“大禹”什么關系？
電池熱失控引發(fā)的起火自燃，是電池安全問題中最兇險、破壞性最大的事故之一，通常的發(fā)生過程是電芯在外力或內部老化的影響下發(fā)生熱失控并形成高溫，再逐漸蔓延至周圍其他電芯引發(fā)連鎖反應，直至整包發(fā)生起火甚至爆炸。因此，目前主流的電池安全方案，主要是通過隔熱材料隔絕熱失控電芯與正常電芯之間的熱傳遞，以達到控制熱蔓延、保證電池包安全的目的。
“大禹電池”技術主要是從熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動滅火、正壓阻氧、智能冷卻八個方面提升安全性，并能有效兼容磷酸鐵鋰、三元鋰、無鈷等不同化學體系的電芯。對于它的設計原理，我們就結合防洪治洪的方式來給大家進行解碼。
這里的“引流”設計并非簡單的留出一條通道，而是需要對燃燒、力學、壓強等多方面進行計算，在盡量少的占用電池包空間的同時，實現將氣流、火流在多種結構通道內的均勻分布而非匯集一處，這也將減少某一區(qū)域形成高溫、再次引發(fā)其他電芯熱失控的可能。
●實測結果怎么樣？
展開 如何看待長城的新能源汽車發(fā)展和大禹電池？
▲圖3.長城新能源汽車各個車型結構
在本次廣州車展上，長城汽車也是在歐拉之外，再打造了一個高端品牌沙龍，一方面圍繞純電，另一方面未來的燃料電池也放在了規(guī)劃里面。
▲圖4.國內把純電和燃料電池混搭的，長城是第一家
廣州車展上發(fā)布一臺純電動轎車，從智能化特征上搭4顆激光雷達，同時也是首個搭載4顆激光雷達，搭載華為的MDC智能駕駛計算平臺。這款車其實是區(qū)隔于歐拉系列的，把車型定位在一臺中大型純電豪華轎車，定價40萬元區(qū)間。
備注：從電池的梯度來看，第一款115kWh，價格定高一些，然后通過配置梯度把價格拉下來，整體的策略就是如此。
Part 2 長城的大禹電池
在第八屆長城科技節(jié)上，長城給自己家的電池起了一個“大禹電池”的名字，我想稍微花一些篇幅來梳理下。
這套電池技術計劃在2022年全面應用，從電池的特性來看，大禹電池實現電芯化學體系全覆蓋（NCM811、中鎳55和鐵鋰），我把一些內容做了摘錄。
▲圖5.長城的電池技術路線
從長城的技術路線來看，最大的差異化主要是蜂巢所做的無鈷技術路線，當然也在不斷跟隨鐵鋰技術路線。從Pack的技術路線，2022年上市的沙龍是圍繞590標準Pack來做，在開發(fā)中已經導入了非標大模組Pack和刀片LCTP（蜂巢的短刀片技術），然后到2023年左右導入CTC技術。
這套電池系統(tǒng)其實是堅持MEB590的設計方案，在相似的規(guī)格上做一些調整。也就是說，設計為115kwh，是使用15個模組（每個7.6kwh）來實現整體的能量需求。
展開 不起火、 不爆炸，長城汽車大禹電池正式發(fā)布
6月29日，在長城汽車咖啡智能2.0發(fā)布會當日，長城汽車還帶來了一項全新技術——大禹電池。
大禹，顧名思義，長城汽車意欲在電動車電池安全焦慮難以根除的背景下，以“大禹治水，變堵為疏”為構思，研發(fā)推出大禹電池。
長城汽車研發(fā)副總經理 李樹會（圖片來源：長城汽車）
據介紹，大禹電池有八大全新設計理念——熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動滅火、正壓阻氧、智能冷卻，目前已獲得數十項核心技術專利，主要覆蓋熱源抑制、隔離、冷卻、排出等領域。具有在“大容量高鎳電芯”、“電池包內任意位置”、“單個或多個電芯觸發(fā)熱失控”情況下均能實現不起火、不爆炸的核心優(yōu)勢，可以有效緩解用戶對于電動車安全焦慮的痛點。
長城汽車研發(fā)副總經理李樹會表示：“大禹電池將于2022年全面應用，作為下一代全新動力電池，搭載于長城汽車旗下的新能源系列車型，將把動力電池安全提升到行業(yè)全新高度。”此外，為推進整個行業(yè)的電池安全技術的進步，長城汽車大禹電池將對全社會免費開放專利，促進產業(yè)共同發(fā)展。
圖片來源：長城汽車
咖啡智能2.0的正式發(fā)布，全方位展示了長城汽車在軟、硬件融合以及智能化、新能源領域前沿技術應用的寶貴成果；為長城汽車踐行“2025綠智潮玩”戰(zhàn)略提供了堅實基礎。
展開 預計2025年我國將需要近900GWh的動力電池 | 動力電池產業(yè)報告（2022版）
具體來看：
1、構建出行全場景的補能體系，實現跨城出行以及提高續(xù)航里程和解決低溫性能衰減等方面能有效解決充電和續(xù)航焦慮；
2、加強電池云端監(jiān)測和電池熱傳播途徑技術創(chuàng)新能有效降低動力電池熱失控風險，提升安全性；
3、鈉離子電池、4680電池、采用硅碳負極材料和無鈷正極材料的高鎳低鈷電池及固態(tài)電池等新一代產品將加速落地。其中，鈉離子電池受限于能量密度，未來或將作為鋰電池的補充，用于儲能、低速電動車等特定場景。全固態(tài)電池要想實現2025年量產，還需突破成本、循環(huán)壽命以及生產工藝等挑戰(zhàn)；
4、CTP、CTC技術能極大提高體積效率和能量密度并降低成本，將加快在車端的導入和應用。
本報告共分為四個部分。第一部分是研究背景，包含動力電池產業(yè)鏈、政策和產業(yè)最新動態(tài)介紹；第二部分是國內市場分析，重點分析了動力電池市場現狀并預測了未來動力電池產業(yè)需求和動力電池回收市場規(guī)模；第三部分是技術趨勢分析，重點分析了系統(tǒng)趨勢、新一代動力電池技術、電池材料發(fā)展和回收技術；第四部分是對重點企業(yè)進行布局和產品進展進行展示，如最近很火的欣旺達和蜂巢能源等。
從產業(yè)鏈來看，動力電池包含上游原材料開采，中游動力電池生產和下游動力電池應用和回收等多個環(huán)節(jié)。其中，動力電池原材料涉及面非常廣，如電芯生產端就包含生產三元正極的鎳鈷錳、碳酸鋰或氫氧化鋰等原材料，也有生產磷酸鐵鋰正極的碳酸鋰和硫酸鐵，還有制備隔膜、電解液以及隔膜等相關原材料。而生產過程主要包含電芯、BMS、熱管理和殼體以及動力電池產品等制造。
展開 
電動汽車動力電池均衡方法研究 附電動汽車動力電池管理系統(tǒng)設計譚曉軍下載
1引言
電動汽車在運行過程要依靠大量電池進行動力支撐，為電動汽車提供動力組合電池被稱為動力電池，動力電池通常是將許多單獨電池進行組合，經過串聯手法形成的大型電源供應裝置，在日常生活中，最為常見的動力電池通常是由280個電壓在1.2V的單獨氫電池構成，其內部電量容積為336V。在使用動力電池的過程中，由于內部組合電池存在差異性，并且對外界反應程度不統(tǒng)一，因此在使用過程隨著使用時間的增加，會導致組合電池之間的差異性更加顯著，不能在進行高效的運轉，甚至還會對周圍電池造成損壞。在電量耗光后如果不對其中性能較差的電池進行更換或維修，就會導致該種電池繼續(xù)存在于動力電池中，嚴重危害整體電池的使用周期，還可能會在使用過程中內部溫度的升高作用下，產生大量的熱能使得電池爆炸，造成安全事故的發(fā)生。因此進行均衡方式對動力電池的差異進行應對就顯得十分重要。
2均衡方法
在動力電池中要探查組合電池的差異，首先要對電池進行荷電狀況的檢查，電池荷電狀況時電池功能差異的體現，也是進行均衡處理最為高效的途徑。但在對電池的荷電狀況進行檢測時，荷電狀況會隨著周圍環(huán)境的溫度、電池放電速率以及復合次數影響，所得出的數值與實際存在較大出入。并且要進行每一個動力電池的荷電狀況檢測，工作量較大，進行電池檢測、維修、更換的成本較高，缺乏實用性。針對上述情況，應當引入均衡技術進行動力電池檢測，能夠大幅度優(yōu)化檢測流程。電池內部存在的均衡電壓能夠在一定程度上壓制電池的荷電狀況，使用分類均衡能夠有效提高進行電池均衡的效率，并且減少了成本投入。
2.1集中均衡方法
集中均衡就是將動力電池內部的所有電池的均衡電路設置在一個均衡裝置中，其均衡框架示意如下圖1所示。
展開 預計2025年國內動力電池出貨量將接近460GWh丨新能源動力電池產業(yè)報告（2021版）
2020年全球新能源汽車市場穩(wěn)步增長，動力電池裝機量隨之同步增長，中韓企業(yè)領跑行業(yè)，日系僅松下進入TOP10，主流車企加速布局動力電池業(yè)務，新材料、新工藝成為電池企業(yè)技術研發(fā)的重點方向；磷酸鐵鋰性能上限持續(xù)被挖掘，市占率有所回升，動力電池安全問題在技術的創(chuàng)新下得到緩解。
受益于新能源汽車的快速滲透，預計2025年動力電池需求量將接近1000GWh，2030年超過2500GWh；三元仍是未來主流技術路線，隨著電池產品技術迭代升級，下一代三元電池電芯成本有望在2023年實現80美元/kWh，電池包成本將有望下降至95美元/kWh。
蓋世汽車研究院圍繞動力電池產業(yè)現狀及發(fā)展趨勢、市場分析、技術與成本、重點企業(yè)進展及規(guī)劃等方面對產業(yè)進行解讀，為電動車產業(yè)人員、電池從業(yè)人員、車企人員、投資機構及相關讀者提供參考。
展開 電池pack是什么？形式各異的動力電池是怎么組裝起來的！
或許大家都聽說過電動汽車的動力電池有很多不同的形狀，比如方形的，圓柱的等，而且根據各個廠家的不同需要電池還會有相應的改變，那么這是如何實現的呢？這就得提到電池pack工藝了。
Pack的意思就是包裝，電池pack指的就是組合電池，也就是動力電池的包裝、封裝或者裝配過程。我們都知道動力電池內部包括電解液、隔膜、正/負極材料等，這些東西組合在一起成了電芯；而多個單獨的電芯通過特定的方式進行包裝成組最后就形成了我們的動力電池，動力電池加上電池管理系統(tǒng)、電氣和機械系統(tǒng)等就能夠變成電動汽車的能量來源，而這整個過程所用到的就是電池pack。
整個動力電池的pack過程包括四個工藝，分別是裝配、氣密性監(jiān)測、軟件刷寫以及電性能監(jiān)測工藝。
在包裝階段，電池通過激光焊接、超聲波焊接以及脈沖焊接，或是通過彈性金屬片接觸等方式組裝成電池包，之后就會進行裝配，主要通過螺帽、螺栓、扎帶、卡箍線束拋釘等將電池包裝配在電動汽車之上，讓其跟其他部分形成動力總成。
氣密性檢測是一個十分重要的環(huán)節(jié)，畢竟動力電池安裝在新能源汽車的座椅下方，距離車上的人員很近，而且跟外界直接接觸，如果氣密性不好就可能出現泄漏，而且空氣、灰塵等也可能會進入電池內部，硬性性能。另外，在路上行駛的車難免會遇到雨天，如果氣密性不好，電車有可能會短路或者出現漏電現象，嚴重威脅車內人員安全。
軟件刷寫工藝就是將BMS控制策略以代碼的形式刷入到BMS中的CMU和BMU中，電子控制單元會對電池測試和使用過程中采集的電池狀態(tài)信息進行數據數據處理和分析，然后根據分析結果對系統(tǒng)內的相關功能模塊發(fā)出控制指令，通過這一工藝用戶可以實現對電池狀態(tài)的實時把控，確保行車安全。
最后要進行的是電性能檢測工藝，它是在產品下線之前必做的檢測工藝。
展開 動力電池浸沒式冷卻液的熱管理與流變動力學研究
在充放電循環(huán)中，動力電池內部高能量密度的上升往往伴隨巨量熱流的產生。若無法及時耗散熱量，局部熱點的積聚不僅會加速電池老化，在極端工況下更易引發(fā)熱失控（Thermal Runaway），導致電池起火乃至爆炸的災難性后果。因此，構建高效、安全的熱管理系統(tǒng)是突破產業(yè)瓶頸的核心任務。
傳統(tǒng)的空氣冷卻與間接式液冷存在接觸熱阻大、溫度一致性差等物理局限。浸沒式液冷技術通過將電芯完全浸沒在絕緣冷卻液中，徹底消除了固-固接觸熱阻，實現了熱量的快速傳導與吸收，是解決局部熱點問題的最佳方案。為了進一步突破碳氫基礎液體的導熱極限，引入高導熱的金屬氧化物納米顆粒制備成納米流體（Nanofluids），成為了熱管理介質的前沿攻關方向。
▲ 圖1 冷板液冷（a）與浸沒液冷（b）溫度均勻性對比
本研究以浸沒式冷卻液（以純碳氫基礎液為基底，分別添加納米氧化銅與納米氧化鋁顆粒）為對象，從流變動力學與導熱性能的雙重維度開展系統(tǒng)性表征與機理剖析，旨在為動力電池熱管理系統(tǒng)的介質選型、流道設計提供可靠的數據支撐與科學驗證方法。
原料選擇
在評估新型熱管理介質時，基礎流體的理化特性及其與納米顆粒的適配性是決定宏觀性能的核心。研究團隊選用的基礎液為高性能碳氫冷卻液，專為動力電池及數據中心浸沒式液冷設計。為確保測試基準的嚴謹性，團隊對其核心物理參數進行了詳盡測量。
展開 中航鋰電50GWh動力電池及儲能電池項目落戶合肥
8月10日，中航鋰電與合肥市簽署投資協議，中航鋰電50GWh動力電池及儲能電池產業(yè)基地項目正式落戶合肥。
項目簽約現場（圖片來源：中航鋰電）
數據顯示，今年1-6月，我國動力電池裝車量累計達52.5GWh，同比累計上升200.3%。其中，中航鋰電裝機量為3.63GWh，同比猛增377.6%，在國內動力電池企業(yè)中排名第四位。為進一步提升產能，中航鋰電新建項目投資力度逐步加大。7月31日，該司位于武漢的生產基地項目正式開工，項目總投資100億元。合肥項目的落定，將再為其后期擴張?zhí)峁┍Ｕ稀Ｖ链耍泻戒囯姽矒碛谐Ｖ荨⒙尻枴B門、成都、武漢、合肥六大產業(yè)基地。
今年1-6月國內動力電池企業(yè)裝車量前十
（圖片來源：中國汽車動力電池產業(yè)創(chuàng)新聯盟）
此外，隨著國內外新能源汽車的快速發(fā)展，動力電池亦進入快車道。有推算數據顯示，我國動力電池需求至2025年或超過369GWh，海外動力電池需求約為524GWh，全球累計動力電池需求接近900GWh，加上儲能、輕型車等其他場景需求，2025年全球鋰電池需求將進入TWh 時代。在此背景下，產能布局將成為各大電池企業(yè)布局未來的重要戰(zhàn)略手段，中航鋰電也同樣如此。
-END-
展開 如何得到動力電池仿真中電池發(fā)熱功率
l 電池狀態(tài)初始化
電池放入絕熱加速量熱儀之前，在25℃環(huán)境倉進行電池狀態(tài)初始化：
① 對于放電生熱功率測試，在環(huán)境倉內對電池進行標準充電至滿電狀態(tài)（100%SOC）；
② 對于充電生熱功率測試，在環(huán)境倉內對電池進行標準放電至空電狀態(tài)（0%SOC）；
l 電池單體放電過程生熱功率測試
準備3個動力電池單體，并按照如下步驟進行放電過程生熱功率測試：
① 儀器校準和漂移測試：確保儀器已校準。如因環(huán)境溫度變化較大或者試驗結果偏差太大，需要對進行儀器重新校準和漂移測試。
展開 【STAR-CCM+電池冷卻】基于直流道液冷板的動力電池冷卻性能仿真
摘 要：
為了改善某商用車動力電池組的散熱能力，降低電池組冷卻系統(tǒng)的能耗，提出了一種并聯非等長直流道的液冷板結構。以方形鋰離子電池組為研究對象，建立液冷式鋰離子電池組冷卻系統(tǒng)的仿真模型，對液冷板結構進行優(yōu)化。結果表明：該液冷板在滿足電池組散熱能力的同時能夠較好地控制液冷板壓降；結構優(yōu)化后的液冷板流動阻力最大降低12.5 kPa，電池組的最高溫度和最大溫差的最大降幅分別為0.26 ℃和0.27 ℃。調整冷卻液流量和溫度能夠提升電池組散熱能力，確保電池組在合理的溫度范圍內工作。
大力發(fā)展純電動汽車是解決全球能源危機和環(huán)境污染問題的重要措施，也將是汽車行業(yè)持續(xù)發(fā)展的方向。鋰離子電池具有高能量密度和高功率密度且無記憶效應、自放電率低等優(yōu)點，已經成為電動汽車的首選動力電池[1]。然而，鋰離子電池的安全性、壽命、低溫性能、充放電效率等方面存在的問題亟待解決，溫度是影響鋰離子電池容量、充放電性能、循環(huán)壽命及安全性最為關鍵的因素[2]。電池在充放電過程中會釋放大量的熱量，使得電池溫度會急劇上升，甚至引發(fā)熱失控[3] ；低溫下電池在充電過程中鋰離子遷移困難會引發(fā)金屬鋰枝晶反應，易刺穿電池內部隔膜引發(fā)電池內短路，存在安全隱患[4-6]。另外，電池的溫度過高和過低都會加速電池的老化過程，這就要求電池工作溫度保持在20 ~ 45 ℃，電池模組間的溫差應該控制在5 ℃以內。
電池在工作過程中出現高溫的情況需要冷卻系統(tǒng)進行有效散熱，最常見的冷卻方式有空氣冷卻和液體冷卻。空氣冷卻散熱系統(tǒng)具有結構簡單、成本低廉、能耗少、易于安裝維護等優(yōu)點，但是存在對流換熱系數小、響應時間長、散熱能力低等缺點，主要用于早期電池容量小的純電動汽車或某些混合動力車型。
展開 
從電池供應商供應維度來看動力電池整體格局-1.比亞迪
我想圍繞電池企業(yè)和汽車企業(yè)之間的博弈問題，寫一篇概覽。
如果從時間維度來看，中國的動力電池供應的格局是這樣的，如下圖1所示：
●頭部電池企業(yè)對汽車企業(yè)的議價能力越來越強，也就是說頭部電池企業(yè)拉動產能的能力越來越強，按照自己產能的分配模式也越來越得心應手。
●二線想要跟住，其門檻越來越高。目前比亞迪在擴量，由于PHEV比較多，整體一步步站上了3GWh，現在每個月1GWh出貨量在第二梯隊，后續(xù)跟著的在300-400MWh。
我覺得我們還是重點看一下二線電池企業(yè)后面怎么突破，今天第一篇還是針對的是比亞迪，然后繼續(xù)擴展到中航鋰電、億緯鋰能和蜂巢能源這幾家。
▲圖1.時間維度來看電池供應格局
▲圖2.幾個主要電池企業(yè)不同年份的占比（不包含其他企業(yè)）
Part 1
比亞迪的化學體系切換
我們回顧下，能大致看到看到比亞迪在2021年實現鐵鋰對三元的切換，也就是說，2019年時7.8GWh對2.8GWh，2020年4.9GWh對3.9GWh，到2021年實現了19.7GWh對1.2GWh。
▲圖3.2019-2021年比亞迪對應的裝機量（GWh）
也就是說比亞迪的鐵鋰從2019年的9千臺車（主要是商用車）到2020年的3.4萬臺（漢和商用車）到2021年1-11月的43.3萬臺。而鐵鋰的臺數則從2019年的18.4萬，到2020年12.4萬，到2021年的5.1萬（主要是在PHEV部分）——在這里的切換還是非常迅速的。
▲圖4.2019-2021年比亞迪對應的裝車數量
按照下面圖5的月度趨勢圖，能更為明顯地看到切換。
展開 動力電池企業(yè)新挑戰(zhàn)：80%自主車企欲自建電池工廠
日前，德國大眾集團首席執(zhí)行官赫伯特·迪斯（Herbert Diess）表示，大眾集團擬在歐洲自建電池工廠生產固態(tài)電池，并有望在2024年至2025年間開始批量生產，旨在減少在電池等核心業(yè)務板塊對外部電池制造商的依賴。而大眾中國的高管也確認，已經在籌劃中國建設自己的電池廠以減少風險。“我們正在調研，看是不是還要再開發(fā)新的電池供應商；同時，也在研究是否自建電池工廠。”大眾汽車品牌中國CEO馮思翰博士表示。
無獨有偶，7月底，老牌汽車制造商德國戴姆勒集團宣布在德國本土建設第二座電池工廠，投資5億歐元。據媒體報道，戴姆勒去年已經公布，計劃在2019年之前在三大洲建設5座電池工廠，其中，三座位于美國，一座位于中國，還有一個設在泰國曼谷。今年3月，日系車企領頭羊豐田旗下子公司Primearth EV energy宣布，將在日本靜岡縣建設混合動力車（HV）專用電池的新工廠。電動車新貴特斯拉同樣是自建電池工廠的代表，在美國的超級電池工廠投產后，其宣布將再建4家超級電池工廠，其中一座落戶在中國。
但與此同時，全球電動車急先鋒日產汽車正積極推動將旗下汽車動力電池業(yè)務(AESC)出售給中國企業(yè)，在此前談妥的中國金沙江資本（GSR Capital）因為缺錢未能完成收購之后，日產汽車很快又物色了新買家中國遠景集團。汽車巨頭們的不同舉措，將整車企業(yè)在動力電池上的矛盾顯現出來。動力電池是電動汽車最核心的部件，占整車成本的一半左右。而自建電池工廠可以降低研發(fā)成本，利于自身產品線整合。
早年，整車企業(yè)認為從專業(yè)分工、電池技術路線不明確等角度看，車企最好不涉足動力電池領域，現在，隨著新能源產業(yè)快速發(fā)展，眾多車企巨頭又出于掌握核心零部件、控制成本、保障品質等考量因素，紛紛選擇自建或聯合動力電池企業(yè)建設電池工廠。
展開 電池包減重提升動力電池能量密度 碳纖維復合材料可“止痛”
根據計劃，財政補助到2020年將持續(xù)減少，電池能量密度在每千克160瓦時（Wh/kg）或以上的新能源汽車，可享受新補貼政策的最高補貼。
但是，工信部2019年第2批推薦目錄中，純電動乘用車83款，其中電池系統(tǒng)能量密度達到160Wh/Kg的只有13款。鳳凰環(huán)氧樹脂127https://www.hongyantu.com/goodlist/sz/48285.html
而按照我國政府規(guī)劃，到2020年動力電池單體能量密度大于300Wh/Kg，系統(tǒng)能量密度可到260Wh/kg。
“提高電池包質量能量密度的需求十分迫切。”中科院電動汽車研發(fā)中心（天津）副主任、天津中科先進技術研究院材料事業(yè)部部長曹曉燕博士在由尋材問料?主辦的“2019?第五屆碳纖維及其復合材料產業(yè)大會”上表示。
中科院電動汽車研發(fā)中心（天津）副主任、天津中科先進技術研究院材料事業(yè)部部長曹曉燕博士
提高輕量化水平可間接提高動力電池能量密度。曹曉燕博士認為，出于安全性考慮，提高電池系統(tǒng)能量密度的工作重心已經由提高電芯能量密度轉為整個系統(tǒng)減重。
數據可能體現會更直觀。曹曉燕博士指出，電池包在整個電動汽車重量的占比達到29%，因此電池包的減重對電動汽車減重貢獻巨大，需要加大電池包輕量化技術研究力度。
另外，電動汽車安全性問題也是普遍關注的敏感問題，電池包作為純電動汽車的核心部件，電池包的安全性直接影響到整車的安全性。
“電池包輕質材料的發(fā)展，經歷了從鋼到鋁合金、工程塑料，再到碳纖維及其復合材料的歷程。”曹曉燕博士表示，碳纖維復合材料具有密度低、比強度高、比剛度高、耐腐蝕抗老化性好等優(yōu)點，是開發(fā)電池包箱體、解決行業(yè)痛點的關鍵材料之一。
這從天津中科先進技術研究院針對電動汽車領域關鍵核心部件，開發(fā)的新型復合材料電池包外殼實際案例也能看出。
展開 讀者投稿｜純電動汽車動力電池管理系統(tǒng)五部曲之二：單體電池建模研究
第一篇 動力電池試驗研究
第二篇 單體電池建模研究
純電動汽車的主要能量來源為動力電池系統(tǒng)，其性能直接影響整車的經濟性、動力性和可靠性。電動汽車與傳統(tǒng)燃油汽車最大的區(qū)別是用動力電池作為動力驅動，而作為銜接電池組、整車系統(tǒng)和電機的重要紐帶，電池管理系統(tǒng)(BMS)的重要性不言而喻。完善的 BMS能夠有效提高電池的利用率，防止電池出現過充電和過放電，并且延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池組及各電池單芯的運行狀態(tài)，有效預防電池組自燃，實現突發(fā)事件預警，為保障安全贏得時間。
筆者在梳理電池管理系統(tǒng)開發(fā)過程中的關鍵技術，為動力電池管理系統(tǒng)設計，測試生產提供理論基礎。計劃分為5個篇章來整理電池管理系統(tǒng)的開發(fā)中關鍵技術，今天首先聊一下第二篇章單體電池建模研究及模型參數。
圖1 電池管理系統(tǒng)開發(fā)過程中的關鍵技術
單體電池模型用以模擬電池動力學特性動態(tài)電池模型，是設計高效可靠的電池管理系統(tǒng)（Battery Management System）的基礎。鑒于等效電路模型簡單的結構，良好的動態(tài)響應特性，以及狀態(tài)空間方程易于求取的優(yōu)點，因此非常廣泛的應用于純電動汽車電池管理系統(tǒng)的研究領域中。
不同單體電池模型對比
建立單體電池等效電路模型，將模型與電池辨識參數進行配比，同時利用辨識工具完成參數識別，分析電池端電壓在不同工況下的動態(tài)響應，并逐步改進電池等效電路模型，提高電池精度，為后期電池狀態(tài)估計（SOC,SOP,SOE,SOH）提供基礎。
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