动力电池关键技术及产业化方案

关键词： 动力电池

大家早上好，特别感谢会议主办方给我这次机会跟大家一起分享关于动力电池有关设计方面体会，主办方电子元件技术网和我爱方案网确实听不容易的。关于动力电池，是让很多投资商又喜又忧的产业，同时也是让很多企业家梦寐以求的产业，也是让很多工程技术人员觉得是发挥自身才能的产业，这个产业应该说是有很多让人不可琢磨的地方。
   
我们首先从产业对单体电池的要求来看动力电池，其实你看看修房子最多是混凝土和钢筋，当房子修好了以后很难再看到钢筋、混凝土这种冷漠的表情，也就是说当房子修好了以后钢筋、混凝土你所看到的这种作用就会淡化。
   
其实动力电池也是一样的，当动力电池成熟以后，应该说电池单体权重看起来就降低了，所以系统对单体电池要求：
   
第一，方便控制为第一原则。这个电池2-3个连在一起怎么控制，用什么方式来控制很重要。如果你连控制都不方便的话，你把很多电池组合在一起就会看到你动力电池里面有很多线，如果有机会看到动力电池的时候，很少有人把动力电池打开让你看，都是封好的，不会打开给你看，为什么呢？当然我们也知道这电池你还是不打开的好，打开看就觉得惨不忍睹。
   
第二，安全第一为否定原则。首先我们看这个电池安全不安全，如果安全才能用，因为不安全就会出问题，只要不安全你再好的东西也没法用。但是安全是相对的，你看看能不能控制，能控制住就是安全的，控制不住就是不安全的。
   
第三，稳定性强为重要原则。稳定性我只是来做一个比方，我们很多说我们家生产的电池一直很好，跟三星比怎么样，其实比都没有条件。最近我们做了一个实验，为什么说比都没有条件？因为电池在标准25度的时候，很可能你认为这100个电池都是一样的，可是到了到30度的时候或者再高一点的时候，那电池就不一样了。客观说如果你控制得好，在25度常温下选择去一致性没有太大的意义，只要温度一高所有东西都调节了。动力电池的设计有两大核心技术：一是散热；二是隔离。如果不把散热做好，温度稳定不到一个区域，你检测再多的一致性都付诸东流，没有意义。
   
第四，比能量，比能量高为优选原则。因为电动车能量是很精贵的，如果我这个电池容量很大，但是却很重就失去了意义，所以经常你看看网上会有这么一句话：我们家生产电动车充一次电能够跑300公里。其实这句话不对，因为充一次电跑300公里没有前提，什么叫没有前提？就是比能量你没有说清楚。我充一次电跑 300公里前提是我装了除了人全部是电池，跑800公里也没有问题。一是装多少电池不知道；二是车子有多重不知道。这两大参数都不知道的情况下，你说你充一次电跑300公里、500公里都不管用，所以说动力电池对单体电池要求来说，比能量是一个优选，你的比能量越高，你的承载量，你单位功率承载率就越大，你车子的重量就会降低。
   
第五，循环次数为经济原则。最近“十二五”要求是做到1200次，单体2000次，存储以后循环次数1200次，1200次也就是60%，其实循环次数要想做到1200次，好像现在也没有谁敢说动力电池在车上跑能循环充1200次。为什么存储以后做1200次会如此难，单体很多企业都能够做到2000次，一点问题都没有，但是一旦存储这个循环次数就会急剧下降，其主要的原因是我们现在动力电池组里面有一个常规认识——管串不管并。首先把一个电池并起来好大一个，如果并不好干脆生产一个500安的电池，所以说我在有些会议上，有些人说我们最近生产了500安的电池，今年没有机会跟大家探讨大电池和小电池到底哪一个好，很难探讨，这一点我可以准确的把两个人的话告诉大家，国网储能电站单体电池20安时，最近863检测的时候也有一个说法，10-100安时的 OK，100安时以上暂时不讨论，安时数不是越大越好，循环次数因为安时数不是那么大，就会有很多的电池聚合在一起，聚合在一起以后就说一句纯哲学的话，这话没有其他的意思，只是说来听听，典型是一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没有水吃。电池组一旦存储以后就像一群人一样，让每个人能力发挥到极致，就需要有一个乔布斯这样的人物，否则你做不到，所以说动力电池组一旦存储，循环次数就会急剧下降，下降就要有很多办法。
第六，响应速度为习惯原则。我们很多人说，你这个动力电池装在车上以后提速太快，你们是几倍的放电呢？能不能10倍的放电，20倍放电。我想一个问题，如果我们这里有人学电机，我想问一下，好像电机额定电流和峰值电流也就是3-5倍，如果你一个电机峰值电流只有3-5倍，你动力电池20倍放电干什么，好像说不清楚的，所以说响应速度是一个习惯，你一定要用电动车满足汽车响应速度，不是做不到，那就是必须有足够的能量。
   
前不久，有专家来我们公司一起讨论电池响应速度的时候，这是他做的电动跑车，0-100公里3.7秒。为什么呢？因为除了人都是电池，这有什么做不到。我跟他们专家讨论时就开一句玩笑，我也做得到，他笑了笑，我说你后备厢打开我看看后面装多少电池，除了人都是电池肯定能够做到，我全部是很低的放电倍数，有很大的电流，肯定容易实现，所以响应速度是一个习惯。乘用车在城市里面开有必要那么快的速度吗？有必要追求指标吗？电机有那么大峰值电流吗？所以说那是标志的一项技术，一点都不假。在写论文、带学生、讲学术可以，但是在工程上还没有那么大的意义。
   
第七，嫁接方便为保障原则。我说一个很简单的例子，大家可以看到我们看到的电池，从你出生那天开始，你认识电池到今天，电池结构有大的变化吗？没有很大的变化，说明50年以前所生产的东西到今天来讨论动力电池之间连接怎么做有人去研究过吗？所以说如果连这个问题都没有研究，那么你存储的时候就会遇到很多的问题。
   
最近我们做的一个实验，我们两个电池焊接大概2毫欧左右，我们换一种方法来做0.2毫欧。你想想看，100个电池串到一起，2毫欧到0.2毫欧，你想想内部电阻有多大变化。你想想你动力电池的效能怎么评估。
   
如果一个电池在选择的时候没有良好的嫁接功能，他的性能再好装不出来的东西也不好。
   
第八，快速充电为理想原则。说你充电多少时间，我想这样说一句，充电多少时间，如果今天全球的每一位都是给你一个人免费吃，三分钟吃一顿，不要付钱，我想你也无法享用。从今天动力电池产业，人们认为今天快充还不是太好。快充还有一个问题，如果你想想看今天深圳突然有200辆车都在充电桩上快充，你问问国网该怎么办？所以说前不久在北京的时候，跟他们一起讨论的时候，乘用车还是以慢充为主，环卫车和大巴以快换为主，用这样的方式来解决电动车充电问题。我自己总结的，不知道对不对，反正大家一起分享。
   
价格合理为商业原则。很多人都问，你电动动力电池多贵，你动力电池有多少钱一个，现在动力车就太贵了没人买。我要问一下，你看过100万、200万以上的电动车在路上跑，电动车不是价格问题而是技术问题，电动车是一门系统工程，不是一个简单做某一行业的人来完成的。米其林做了一个轮毂电梯，号称全球对轮毂电梯投资最大的，站在米其林的角度，他想得很简单，我是做轮胎的全球老大，做轮毂电梯，我应该理所当然。其实轮毂电梯这种产业既不是轮胎做的，也不是做电梯做的，也不是做控制器做的，也不是做汽车做的。轮毂电梯是一个做系统工程的人做的，没有系统工程的概念，你做轮毂电梯做不好。
   
钱学森为什么伟大？就是中国航天之父，他有一本很有名的书《系统工程论》，你说两弹一星他画了多少幅，但是没有他，就没有中国的航天工业，他是从系统的角度考虑整个东西应该怎么做，而不是从哪一个单向的技术考虑问题，做这个动力电池是一个很复杂的东西。
   
最后一个是慢充更换为施用原则。回到家里面晚上充上十多个小时，每天早上有车子用，我们算过帐一个车平均每天就跑40-50公里，上下班足够，你说我一定要越野，就要买越野电动车，而不是乘用电动车。如果有固定路线，从东走到西，从180号走到250号，走这样的车用快换是比较合适，动力电池就是这么一些想法。