安平：純電動(dòng)車用動(dòng)力鋰離子電池的發(fā)展方向

 

    5月23日消息，第四屆華南鋰電（國際）高層技術(shù)論壇今日在深圳會(huì)展中心開幕。本次大會(huì)以“動(dòng)力2009——?jiǎng)恿﹄姵亍?G高容電池、上網(wǎng)本電池”為主題，來自全國鋰電行業(yè)的數(shù)百名專家、企業(yè)高層出席了本次論壇，并就鋰電行業(yè)如何應(yīng)對金融危機(jī)，發(fā)掘新市場、新機(jī)會(huì)、把握行業(yè)熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢展開討論。  

 

以下為中信國安盟固利公司安平演講的文字實(shí)錄： 

 

    【主持人】下一個(gè)報(bào)告人是安平先生，他是來自中信國安盟固利公司的，他的報(bào)告題目是《2008北京奧運(yùn)會(huì)純電動(dòng)車用動(dòng)力鋰離子電池及今后的發(fā)展方向》，歡迎安平先生。 

 

    【安平】女士們、先生們，我今天報(bào)告的題目是《2008北京奧運(yùn)會(huì)純電動(dòng)車用動(dòng)力鋰離子電池及今后的發(fā)展方向》。

 

 

 

    首先我介紹一下電動(dòng)大巴上的大容量電池的一些情況，先介紹一下單體電池的情況，因?yàn)樵谧母魑豢赡軐ξ覀児镜膯误w電池的情況已經(jīng)比較熟悉了，我在這里就不詳細(xì)介紹了。在這里我首先把有些名詞規(guī)范一下，我們把單體電池在整個(gè)的報(bào)告當(dāng)中叫做Cell，因?yàn)檫@個(gè)電池需要進(jìn)行并聯(lián)，大概需要并聯(lián)4塊在一塊，我們把4并的電池，然后做成比較大的是叫做“箱子”，最后構(gòu)成一個(gè)整個(gè)的系統(tǒng)是“系統(tǒng)”，我把這個(gè)名詞規(guī)范一下，避免大家在這個(gè)報(bào)告當(dāng)中大家容易搞混。 

 

    這個(gè)就是已經(jīng)進(jìn)行4并以后的電池箱的一些情況，電池箱分成兩種，一種是16串、一種是8串，為什么要弄成兩種？主要是根據(jù)車的形狀和車的設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì)成不同的大小和擺放，最后設(shè)計(jì)成兩種電池箱。這是整個(gè)電池系統(tǒng)整車?yán)锩娴囊恍﹨?shù)，整個(gè)這個(gè)系統(tǒng)是用了3個(gè)A號箱和7個(gè)B號箱做出來的，這個(gè)是車上面裝的電池的情況。 

 

    我現(xiàn)在先介紹一下在2008年奧運(yùn)會(huì)電動(dòng)公交車上使用的一些情況，這是2008年奧運(yùn)會(huì)上使用的50輛專供運(yùn)動(dòng)員和記者交通使用的電動(dòng)公交車，這個(gè)電動(dòng)公交車因?yàn)榭紤]到充電的時(shí)間，所以專門做了一個(gè)充電站來進(jìn)行快速的更換，這是充電站里面的一些情況，我簡單介紹一下這個(gè)里面的情況。這個(gè)充電站兩邊都是電池，中間是車，車從這個(gè)門過來，然后過來之后你看到這兩個(gè)快換電池的機(jī)械手，然后對這個(gè)電池進(jìn)行更換，更換完了之后這個(gè)車從前面的門再開出來。更換這個(gè)電池大概需要10分鐘，奧運(yùn)會(huì)上一共為這個(gè)車一共了50輛，另外我們是提供80套電池，主要是考慮充電周轉(zhuǎn)的使用。在清華大學(xué)和福田汽車也提供了一些燃料電池的車，儲(chǔ)能的系統(tǒng)也是由我們來提供的，中東客車專門為奧組委的官員準(zhǔn)備了3輛大巴專車，他們的電池也是由我們來提供的?；旧弦还蔡岢鰜砹擞?5輛的純電動(dòng)車，基本上都是由我們公司提供的，只有一家提供了一個(gè)磷酸鐵鋰的，但是這個(gè)是作為樣車沒有進(jìn)行使用。 

 

    我簡單介紹一下關(guān)于整個(gè)這個(gè)車的試用的過程，這個(gè)電動(dòng)公交車是從2004年開始運(yùn)行的，我們的電池是在2002年就開始研發(fā)了，從2004年開始先進(jìn)行了兩年的空載實(shí)驗(yàn)，總的運(yùn)載歷程實(shí)驗(yàn)是2萬多公里，到了2006年就開始在北京的121路上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，先進(jìn)行了一年了空載實(shí)驗(yàn)，然后又進(jìn)行了一年左右的載人的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)用了5輛車，總的運(yùn)行歷程一共是8公里。這是在2007年北京全年的氣侯情況以及我們的電池對應(yīng)的天數(shù)在運(yùn)行過程當(dāng)中的溫度變化情況，從這里面可以看出來北京當(dāng)時(shí)的氣侯大概在零下2—4度左右，一直到最高的零下30幾度。我們電池的最高溫度大概從零上5、6大概到50度左右。這是在奧運(yùn)會(huì)期間運(yùn)行的情況，主要是一個(gè)從運(yùn)動(dòng)員村到場館，另外是從媒體村到體育場館?？偟倪\(yùn)行歷程是13萬多公里。用的車是50輛車80組電池，路線是這個(gè)圖。我的印象里面運(yùn)動(dòng)員村到各個(gè)場館的單程運(yùn)行的歷程是24公里，媒體村到各個(gè)場館單純的運(yùn)行歷程是23公里。 

 

    這是當(dāng)時(shí)在奧運(yùn)會(huì)期間我們國家的領(lǐng)導(dǎo)人以及奧組委的主席劉淇先生和北京市的一些主管的副市長還有科技部長萬剛專門到我們的充電站檢查工作時(shí)候的一些情況，當(dāng)時(shí)檢查工作的期間國家副主席習(xí)近平同志專門提出要求電動(dòng)公交車在奧運(yùn)會(huì)期間必須實(shí)現(xiàn)零故障、零拋錨的情況。我們在實(shí)際的運(yùn)行工作當(dāng)中也確確實(shí)實(shí)實(shí)現(xiàn)了零故障、零拋錨的情況。 

 

    在阿拉伯以后這個(gè)車現(xiàn)在仍然在北京運(yùn)行，運(yùn)行的路線有1號環(huán)線、6號環(huán)線、121路、金融街支線，還有一個(gè)是觀光5號線，觀光5號線指的是長安街上有一條線來供大家運(yùn)行，現(xiàn)在新能源的汽車在北京也很熱，經(jīng)常有一些北京專門買票體驗(yàn)一下，也把他們的親戚到北京來之后也專門帶到這個(gè)車上來坐一下，感受一下。 

 

    這個(gè)車有一些特點(diǎn)，一個(gè)是就是噪音非常之低，剛才有一個(gè)數(shù)據(jù)里面也已經(jīng)看到了，在車內(nèi)的噪音大概是70多個(gè)分貝，它的電池整個(gè)的車它所有的通信都是通過GPS然后把當(dāng)時(shí)在運(yùn)載過程當(dāng)中的方位、電池的數(shù)據(jù)都同步傳輸?shù)匠潆娬緛肀O(jiān)控，因?yàn)檫@些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)確實(shí)是非常必要要保留下來的，大規(guī)模使用這種電池，這個(gè)經(jīng)驗(yàn)并不是很多，這些基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)是非常寶貴的?？偟倪\(yùn)行歷程是60萬公里，我先說明一下這個(gè)數(shù)據(jù)是截止到2009年4月29號，最近的數(shù)據(jù)還沒有統(tǒng)計(jì)下來。以我的估計(jì)從最初的裝車到現(xiàn)在如果到今天的話，大概已經(jīng)整個(gè)運(yùn)行的歷程已經(jīng)接近于100萬公里了，當(dāng)然是不止一輛車了，是各種各樣的車。 

 

    這就是這50輛車80套電池更換的情況，從這里面可以看出來最高的已經(jīng)更換了接近200次了，低的現(xiàn)在有幾十次，其原因就是因?yàn)槌潆娂苡懈哂械?，工人不愿意到高處去換電池去造成了這么一個(gè)原因，我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題以后要求逐漸調(diào)整，把有一批高的調(diào)到下面來，以便保持各套電池均衡的情況。

 

    下面我們來介紹一下這套電池組的一致性，我分四各方面來介紹一下。是在電池組剛剛組裝完畢之后的電壓的一些波動(dòng)或者是級差，這是3個(gè)電池組，現(xiàn)在的電池組的級差是40豪伏到70豪伏之間，這是經(jīng)過了150次的循環(huán)之后，電壓差在40—60豪伏，到了后期我們把充電的電流略微向下調(diào)整了一些，同時(shí)把充電上限略微向上調(diào)整了0.03伏，還可以把電池的一致性再修補(bǔ)一下。這一組是波動(dòng)最大的大概在60豪伏左右。我們看到在充電結(jié)束后一個(gè)半小時(shí)之后我們把它靜止放置1.5小時(shí)以后它的電壓差進(jìn)一步修復(fù)到30豪伏左右。這一張圖是在車的運(yùn)行期間的每一支電池的誤差，我們可以看到一般來講是車加速的時(shí)候，因?yàn)楸本┯泻芏嗟牧⒔粯蛞榔碌臅r(shí)候車的電流比較大的時(shí)間，這個(gè)時(shí)候電池之間的電壓差相對大了一點(diǎn)，最大的接近100豪伏。這個(gè)是在正常以循環(huán)速度行駛的時(shí)候大概在0.3C左右的情況下，它的各個(gè)電池之間的電力的分布情況，電壓差是在40豪伏左右。這是加速的瞬間情況下大概在0.7C的情況下，這種情況下他的電壓差大約在100豪伏左右。 

 

    有關(guān)安全性的問題，這個(gè)電池按照我們的規(guī)定我們的車必須經(jīng)過中國北方電池動(dòng)力檢驗(yàn)所的檢驗(yàn)，因?yàn)檫@是國家863計(jì)劃指定的必須經(jīng)過他們的檢驗(yàn)，我拿他們的數(shù)據(jù)來報(bào)告一下。這是單體電池濫用檢驗(yàn)的情況，從針刺、擠壓、短路、過充等等這樣的情況可以看出在單體電池濫用的情況下沒有實(shí)現(xiàn)熱失控的情況。這個(gè)Module是單體電池進(jìn)行5串也是一個(gè)我們國家必須要求的一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)，我想以后可能會(huì)對串聯(lián)的支數(shù)要求更多，從針刺、擠壓、短路、過充也都沒有出現(xiàn)熱失控的情況。這是我們單體電池的一些剛剛講到的電池檢驗(yàn)中心的一些實(shí)際的檢驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)槲覀兂袚?dān)了國家863電動(dòng)車電池的任務(wù)，所以在這個(gè)任務(wù)書上給我們的任務(wù)是這些情況，我們現(xiàn)在實(shí)際上檢測的結(jié)果是這種情況，從這里面我們可以看出所有的指標(biāo)都已經(jīng)達(dá)到或者是超過了國家的863的要求指標(biāo)。 

 

    這是在奧運(yùn)會(huì)前國家奧組委對剛才提到的那50輛的E—Bus電池的各項(xiàng)指標(biāo)，從這里面也可以看到這些指標(biāo)我們都已經(jīng)達(dá)到并且已經(jīng)超過。這是歷年來剛才提到的中國北方車輛研究所動(dòng)力電池檢驗(yàn)中心對我們檢驗(yàn)的結(jié)果，我們歷年來都通過了檢驗(yàn)，這樣的話我們應(yīng)該是在2006年已經(jīng)進(jìn)入了國家發(fā)改委對汽車的管理目錄，因?yàn)樵?006年是國家第一次對電動(dòng)車實(shí)行目錄管理，進(jìn)入目錄管理的時(shí)候當(dāng)時(shí)我們是第一家。我們的電池也已經(jīng)通過了美國的UL實(shí)驗(yàn)室的安全性的檢驗(yàn)，和CE的安全性的檢驗(yàn)，也通過了歐洲RoHS的認(rèn)證。取得這些成績以后國家也給了我們一些獎(jiǎng)勵(lì)，這個(gè)是我們獲得了兩項(xiàng)國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)，獲得了兩項(xiàng)北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，我們做出了這些成績相關(guān)部門也給了我們一些獎(jiǎng)勵(lì)。 

 

    取得這樣的一個(gè)結(jié)果靠我們一家是不太可能完成的，實(shí)際上要靠電動(dòng)車的運(yùn)營、電動(dòng)車的制造、管理系統(tǒng)、充電系統(tǒng)以及目前的監(jiān)控通信系統(tǒng)，各個(gè)單位一塊合作，所以在這里我代表我們公司也向北京公交總公司、北京理工大學(xué)、中國北方交大以及中國建筑科學(xué)研究院還有北京電巴公司表示感謝，我剛剛提到的中國北方汽車檢驗(yàn)所電池檢驗(yàn)中心應(yīng)該說他們對我們的檢驗(yàn)非常嚴(yán)格、非常認(rèn)真，也很科學(xué)，正是由于他們，實(shí)際上是對我們來說是一個(gè)不斷改進(jìn)、持續(xù)改進(jìn)的一個(gè)動(dòng)力，在這里我對他們也表示感謝！ 

 

    這是用剛才的那些電池做的一個(gè)電池組，做的這個(gè)Module是2并7串的情況，這個(gè)電池已經(jīng)和加拿大一家做燃料電池混合動(dòng)力車的一家公司合作，他們正在使用。我的介紹就到這里，謝謝！