【电动汽车资源网】（特邀专家 王子冬）2015年12月16日，作为国内新能源汽车技术交流最具影响力的峰会，2015第二届中国新能源汽车高峰论坛暨总工技术交流会在深圳隆重开幕，深圳市发展与改革委员会陆象桢处长、深圳市新能源汽车产业协会秘书长刘华、电动汽车资源网特聘顾问湖北骆驼融资租赁有限公司总工程师张建华致开幕辞。峰会历时两天，以“整车安全设计及技术路线、关键零部件安全设计及测试、新能源汽车整车及关键零部件安全测试与标准、新能源汽车运营模式创新及电动物流车产业发展”为主题。本届大会高举技术交流的大旗，务实而接地气，吸引了近600人到场参会。国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬出席会议并演讲，王子冬主任的演讲主题为“如何面对电动车发展遇到的挑战”。

下面是王子冬主任的演讲内容：

新能源汽车的发展：

产品技术，特别是电动车车身轻量化、电动机节能和动力电池集成技术，已成为我国电动汽车战略性新型产业发展的瓶颈技术。目前我国从事电动车技术研究和生产的企业众多，但总体实力不强，产业链条不完整，还面临着国外企业进入中国给我们造成的压力，在这样一个状态下，我们如何应对？

需要对其它地区示范过程中的深层次问题，如电池的安全性、如何确保8年的使用寿命等问题，进行深入细致的研究与分析，做好顶层设计，系统思考，重点突破、稳步推进。

动力电池要想在短期内使安全、可靠的商品化的电池组能量密度达到160Wh/kg是不太可能的！因为目前我们连能量密度达到100Wh/kg的电池组还都不能商品化呢。我们衡量电池组性能的尺子在哪里？不是国家标准，是评价标准。

胜出者往往不是因为能力，而是观念！

一、电动车的发展趋势

评价原则：安全性、环保性、经济性和方便性

“十三五”电动汽车电池发展规划：总体思路：完善动力电池产业链，重点加强设计制造与系统集成能力。

国内新能源汽车行业新能源汽车发展中面临的问题：

一是对补贴的依赖比较严重，需要进行合理化调整。 乘用车相对来说正常，商用车方面，尤其是6-8米客车的补贴合理性有待完善，受补贴政策影响过大。

第二，安全风险不容忽视。目前锂电池供不应求，只要有电池都能卖出去，产品质量在下降，事故发生概率在增加。随着时间的推移，电池性能、质量良莠不齐，如何面对即将到来电池性能衰退、质保、维修、抱怨等问题。所有的企业和政府部门对此要做一些准备。

第三，国际竞争激烈。目前国外的新能源产品、技术等都在进入中国，所以国内必须加大研发力度。

对于国内整车企业和动力电池生产企业

一、国内电池生产企业要思考为什么那么多国际知名公司在与韩国LG合作？我们改怎么办？

二、国内的整车生产企业应该有战略布局，不能让某一个电池生产企业独大，否则你就会没有议价权。在欧洲和美国基本没有锂电池生产企业，所以他们本来就谈不上有议价权，只能通过批量大来降低采购电池的成本。为什么LG电池很难打入日本市场？为什么采用低价战略进攻中国市场？

三、中国有许多动力电池生产企业，情况与国外不同，正是因为有这些动力电池生产企业，所以中国的整车生产企业才能享受到优质低价的国外动力电池产品，国内动力电池生产企业功不可没！

四、中国动力电池生产和开发企业也要尽快提高自己的水平。向国际先进水平企业学习，提高自身价值；深入研究用户需求，提高产品价值；研究如何打造个性化服务，不能总打低价战略。

五、在开发产品时，要拓宽视野，多角度寻找解决问题的办法。电池组需要解决：满足电动车的工作特性的功率需求、满足环境适应性需求、满足使用的安全性需求、满足可靠性要求、满足固定的强度要求、满足电连接的可靠性要求、满足电池组内部热管理要求、满足电池组长寿命使用要求、满足电池组快速充电要求、满足电池组维护方便的要求、有可能要满足电池组快换要求、满足低成本要求、满足提供电池组状态参数的要求、满足梯次利用的要求、满足回收方便性要求。

二、电动车发展遇到的挑战

挑战1、安全性

•动力电池的安全对于电动汽车产业的发展至关重要。近年来，随着各种节能与新能源汽车试点和实际运营数量的增多，安全事故时有发生，事故的分布从纵向看：

•在加工、制造、化成搁置、运输、测试、使用、充电维护、回收各个环节上，都出现过问题。

•从横向看：国内外在手机、电脑、电动自行车、电动摩托车、电动轿车、电动公交车、混合动力车等领域应用过程中，也都出现过问题。

•目前动力电池出现问题多数是在充电时发生，低温充电增加了出现问题的概率。

•如何提高动力电池的可靠性与安全性成为当前业界关注的焦点。

近年来电动汽车安全事故频发

（1）2011年3月，山东某地电动车着火

（2）上海825路纯电动公交大巴（2011.7.8）

上海一辆纯电动825路公交车在途经中山公园时发生自燃，起火原因是位于汽车左下部的电容出现部分自燃问题。

（3）飓风桑迪过后 16辆菲斯科卡玛起火焚毁

2012年10月30日，菲斯克公司16辆增程电动车卡玛(Karma)在美国纽瓦克港口(Port Newark)起火事件。先是浸在风暴潮的水中，然后着火、爆炸。

（4）美国特斯拉电动车着火,起事故对Tesla的安全性提出了挑战 ！

2013年10月1日，一辆Tesla Model S型豪华轿车在美国西雅图南部的公路上发生车祸起火，事故现场的图片迅速传遍网络，导致Tesla 股票在接下来的两天里累计下跌达 10%， 公司市值被削掉23亿美元。

在高速公路上行驶时撞上一大块金属物，导致车辆严重受损。物体以25吨的力向上刺穿了Model S保护车辆底部的四分之一英寸厚的护板，并导致了一个3英寸直径的大洞。其中16个电池块之一的模块由于碰撞而着火。但是因为电池包内部防火墙设计，火势被控制在车辆的前部。电池包内设置的通风口将火苗导向路面，而不是车辆。

消防人员到达后，他们按标准程序，为了扑灭火的源头，在电池上方的金属保护板上打洞，并注入水。对于Model S的锂电池来说，注水是正确的，但是不应该打洞，因为这将导致火焰向上蔓延到车辆的前部。不过，注水和干粉灭火器同时使用，迅速扑灭了火焰。

重要的是，因为电池包结构中有内部防火墙，电池着火被控制在车辆前部的很小范围内。而且火势根本没有进入驾驶舱。

（5）法国博洛雷Bluecar电动车充电时爆炸

此次起火爆炸事件发生在13年10月14日早晨，两辆BlueCar电动汽车在法国第20区BoulevarddeCharonne街道上，当时这两辆车正在充电，火灾最终导致爆炸，车辆完全被毁，没有人员受伤。

（6）最近国内发生的电动车事故-苏州、深圳、南京、厦门

1、2015年9月16日晚7点左右，杭州290路1台混动公交车突然起火，短短几分钟整辆车就被烧成空壳。

2、10月24日下午5时30分左右，一辆车牌号为鄂L05730的厦门金旅生产的气电混合公交车在湖北咸宁市温泉潜山商业街路口二号桥小学旁发生自燃起火，火势随后蔓延，并引起一旁的电力设备发生爆炸。事故发生后，同批次的10辆公交车全部停运。

3、 9月16日，杭州，同样是厦门金旅生产的新能源公交车辆在运营途中发生了起火爆炸，在逃离车厢的过程中有人员受伤。此次事件后，杭州封存了44辆同一批次的厦门金旅油电混合动力车。

4、6月27日，厦门金旅准备将生产的一批电气混合动力的公交车交付到南平投入使用。当天下午，15部公交车从厦门进入沈海复线高速公路往南平方向行驶，途中有2部公交车分别起火自燃，整车烧毁。

5、今年，深圳五洲龙生产的新能源电动客车也发生了2次起火事件。

•2015年1月30日上午，深圳罗沙公路仙台天桥路段东往西方向，一辆205路公交车在停车靠站时车体冒烟，乘客立刻被紧急疏散。随后公交车尾部着火，未有人员伤亡。

•2015年4月26日下午6时许，深圳湾口岸中国普天力能加电站内，一辆五洲龙A10纯电动大巴充电后，发生火灾。

2015年9月12日16点左右，家住郑州市建设路同汇花园小区一停在车位上的众泰云100电动汽车，发生了无明火自燃。

6.10月26日一辆纯电动轻客被曝发生自燃爆炸

某单位于2014年12月份购置了14台江苏九龙汽车制造有限公司生产的大马牌HKL6600BEV纯电动汽车，在2015年10月26日23点，该公司苏AJ7857车辆在位于上海闸北区港中西路777弄电池爆炸起火，整车自燃报废。具体过程为：启动过程中，驾驶员听到车辆发生严重异响而下车检查，此时，车辆已开始冒烟自燃，因无法扑灭，报警求助，上海市武警消防官兵赶到现场，历时2小时，才完全扑灭自燃车辆，但是车辆已完全燃烧报废，所幸当时车上无乘客，未造成人员伤亡。

2015年新能源汽车频繁起火的背后

•整车企业与电池生产企业没有形成战略合作关系，相互的忠诚度不够，整车企业压电池生产企业的资金现象严重，电池生产企业不会全心全意替整车企业考虑，也不会为整车企业开发合适的产品，也不会用好材料。埋下了安全隐患！

•再加上服务不到位（因为电池生产企业没有利润），数据积累有，但是不去分析，没有能够提前发现事故苗头。

•.能.汽.起.主.集.在.和.方.。.研.过.中,pack、电机、电控、整车等各个领域的企业普遍缺乏深厚的技术积累，产品开发流程不完善，以满足基本功能为主，对新能源汽车和零部件的特性没有足够深入的研究，特别是在安全功能设计过程中如果没有得到有效的保证，导致了电池组出现热失控。

•高压系统中的链接结构不合理、不可靠也导致了这些事故的发生。

•对车辆的运行的日常使用、保养维护和安全监控工作不到位。

造成了产销量和起火事故数量均呈现高速增长态势 ！

•这些事件在提醒人们：新能源汽车存在的问题很严重，路还很长，业者应该时刻保持清醒的头脑！

挑战2、产生有竞争力的新能源汽车产品

•补贴政策本身是一针对推行新能源车发展的催化剂，国家与地方政府齐上阵，让消费者购买新能源车得到双重实惠，可以有效促进新能源车的销量。但是大家要注意，任何一个产业，特别是新能源汽车产业，靠政府补贴是发展不起来的 ！

•新能源补贴政策无形中消磨了车企的研发积极性。换个壳子、加块电池就能拿到市场上去销售，并坐享政策红利。那些本可以沉下心来去搞基础创新的企业，也不得不多留一些心思盯紧当前市场。毕竟搏出个未来，远不如趁热打铁来得实在。

•除此之外，电动汽车作为一个新兴门类，其生产链条也与传统汽车不尽相同，有着一套独特且完整的设计、生产体系。对于传统车企来说，如果启用全新的生产模式，则意味着资本蒸发，这也影响了传统车企在电动车领域寻得突破。

•在没有大批量生产经验的制造企业参与下，加上地方保护的补贴政策，透支了所有人对于新能源汽车的推广热情。

•电动车的推广是否能够成功，前期基础设施建设、运营成本控制、车身轻量化结构、节能电机和电池组的性能提高，至关重要。

•需要研究新型商业模式，来引领电动车产业化发展的方向，明确新能源汽车和动力电池的具体要求，进行有针对性的开发。

•电池组与整车的生产，都需要有一定的工业基础和经验，不是简单凑数，而且需要双方的紧密配合才能实现突破。

挑战3、长寿命使用

•1）生产过程中对电池一致性的控制能力，这可以通过自动化生产设备和“正确的生产工艺”得以控制（寻找到能够控制产品质量的工艺方法这点很重要）。另外电池的结构设计要符合大规模机械化生产设备的要求。

•）使用过程中对电池一致性的控制能力也很重要。

a。合理的电池结构减少低温环境下的电池自身温度不平衡；

b。采用尽可能减小电池接触电阻的连接方式，提高电池组的功率性能，同时减少电池的局部温升；

c。注重每一个电池表面的冷却效果，选择科学、合理的通风结构，使整个电池组的温度场得以均匀，以保证电池组在低温环境中使用过程中的环境一致性。

如何解决当前新能源汽车遇到的难题？

1、目前各地公交公司对电动公交车电池组的使用提出保8年的要求，怎么办？我的建议，一是整车企业要想保证8年使用，电池组合技术非常关键，也是影响最大的因素。二是公交公司的使用、维护、充电方法要合理、科学，如中间补电，浅充浅放，状态调整。三是电池企业要提高状态分析能力，避免电池突然死亡现象。

2、电动车补贴退坡后怎么办？

3、动力电池产能过剩已成定局，企业需要有清醒的认识。关键要解决做出好电池的问题。

破解方案探讨：

新型城市运营体系建设：

•利用现有有轨和无轨电车为公交车充电的方案。

•利用有轨和无轨电车的电力供应基础设施的开展多用途为的各类电动汽车充电的概念图。在每一个链接点的交流和直流电源可以被利用。

国内实施双源电动公交车应用与推广的特点：

1、公交企业替换更新车成本低，技术成熟，系统可靠性高，在国家有补贴的情况下，相对传统车只增加5-10%的购车成本，具备迅速推广条件；

2、通过有线充电行驶、无线电池组供电方式，可以积极有效地扩大城市公交服务的覆盖面，实现城市公交体系的智能调控，实现城市公交车辆运行的零排放，为降低城市雾霾程度做贡献；

3、降低电池组的压力，解决冬季低温充电问题。延长电池组的使用寿命，降低运营成本；

4、利用城市直流电网体系建设小型电动车充电站，解决电力基础建设投入过大的难题。

破解方案探讨：

•新型城市运营体系建设：

•利用现有有轨和无轨电车为公交车充电的方案

•利用有轨和无轨电车的电力供应基础设施的开展多用途为的各类电动汽车充电的概念图。在每一个链接点的交流和直流电源可以被利用。

国内实施双源电动公交车应用与推广的特点：

1、公交企业替换更新车成本低，技术成熟，系统可靠性高，在国家有补贴的情况下，相对传统车只增加5-10%的购车成本，具备迅速推广条件；

2、通过有线充电行驶、无线电池组供电方式，可以积极有效地扩大城市公交服务的覆盖面，实现城市公交体系的智能调控，实现城市公交车辆运行的零排放，为降低城市雾霾程度做贡献；

3、降低电池组的压力，解决冬季低温充电问题。延长电池组的使用寿命，降低运营成本；

4、利用城市直流电网体系建设小型电动车充电站，解决电力基础建设投入过大的难题。

分析：北京市正在摸索适合自己发展的推广模式，关键是要解决盈利模式的研究和尝试；有了新型双源无轨电车的推广模式，动力电池组也就可以进行有针对性的开发；新型双源无轨电车的特点是有线充电行驶、无线电池组供电方式，要求电池组在挂线时能够快速补充能量。在上下班高峰离线时，要满足大负荷放电工作。因此电池组的充放电功率特性要比较好。在60%DOD充放电情况下，电池组温升要小，提供有效能量的窗口要宽。以满足公交系统有效地扩大城市公交服务的覆盖面、实现城市公交体系的智能调控、实现城市公交车辆运行的零排放的目的；

5、由于有了有线充电行驶，电池组的温度可以始终保持在10℃以上，解决了冬季锂电池不能充电的问题。延长电池组的使用寿命。

同样淄博的电动车运营模式也值得我们借鉴

•2012年2月以来，淄博市共投入40台纯电动公交车在2条公交线上线运行。

•36路线是投入运行的第一条纯电动公交线，该线于2012年2月2日开通，往返40公里，共投入20台车，平均12分钟发一班车，每天运行5个往返，单车日总行驶里程达200公里以上。截止2014年6月，该线已连续安全行驶运营3年多，平均每公里耗电量1.2kWh、支付电费1.0元。

•39路线是投入运行的第二条纯电动公交线，该线于2013年7月19日开通，往返28公里，共投入20台车，平均6分钟发一班车，每天运行6个往返，单车日总行驶里程达168公里以上。该线已连续安全运行2年多，平均每公里耗电量1.1kWh、支付电费0.92元。

技术特点：

•关键是“慢充快补”：纯电动公交车晚上收车后，利用夜间低谷电价，用60～100 A小电流充电90分钟左右达到80%SOC；白天运行期间利用在始发或终点站停靠间隙，用200～300A大电流10-15 分钟左右快速浅充补电，满足车辆往返一次的用电需求。3年多的实践证明，采用这种技术路线，实现了国内纯电动公交车每天行驶200公里以上的用电需求，且电池组容量下降比较小

挑战4、成本：电动机和动力电池组的成本

目前用户对于电动车的低噪音、舒适性、无排放等特点给予认可，但是都在抱怨电动车价格高。 其中主要原因是由于电动车的电机驱动系统和电池组的价格比较高造成的。 就目前电动机和动力电池系统的技术水平，短时间内将成本降低难度比较大，而这又是用户比较敏感的问题。 因此，需要由新型商业模式提出电动车的使用要求，企业根据使用特点和要求，调整电动车的设计与配置。

•特别要关注轻量化车身技术、节能电机技术、电池组长寿命使用方法的创新，拉长使用链，摊薄成本。

•政府要积极制定鼓励政策，启动碳交易市场，低谷电价补贴，鼓励人们使用电动车。

目前困扰电动车的最大问题就是成本，如果想要像特斯拉那样不依靠补贴就可获利，则必须在车型售价与消费者心理预期间找到平衡。有两条路可以考虑： 1.用极致的产品性能冲淡成本的敏感度。 2.极致的整车轻量化设计,减少电池的用量。

长城华冠的产品 “前途K50”

推广新能源汽车和储能系统的关键

•我个人认为，电动车的推广商业模式是关键，根据不同的商业模式需要对动力电池特性进行有针对性的设计，才能对不同的技术路线给出正确评价。

•实现车电分离、裸车销售、快速补充能源、电池租赁和电池的专业维护，通过梯次利用提高电池的使用效率，延长电池的循环寿命，降低电池的使用成本。这种多样化、更方便、更快捷、更优越、更有市场竞争力的商业模式，将带动电动汽车技术路线向更加理性、更加合理、更加科学、更加可靠、更加经济方向调整。

挑战5、电池组的BMS存在问题

•BMS的作用是检测电压、温度和电流，并计算SOC。还有什么？

•.实.户.BMS最重要的要求是：一、确保电池组能够安全使用；二、能够随时告诉电动机和充电机，电池组此时能够提供多大功率，以及充电接受能力。

•是随时随地对电池组的工作能力进行判断，怎么判断？是根据环境温度、电池单体温度、SOC（可惜计算不准）、使用时间的长短、工作负荷的大小、电池的自放电差异、电池一致性差异来计算出电池组的可用能量，调整电池组的充放电工作状态，特别是对电池组的安全性进行评价，给出预判结果。

•MS关系到电池组的放电工作、充电工作（特别是低温充电和快速充电）、安全性、长寿命使用、一致性。

•.在.BMS起到应该起的作用了吗？好像没有！

结 论

每一款BMS应该是有针对性的，才能真正做到好用！作为BMS生产企业，恐怕只能提供通用的BMS平台硬件产品，很难做到有针对性， 针对性工作是由电池生产企业联合整车生产企业来完成的。需要投入大量的人力、物力和时间，任何一方想单独完成都是非常困难的。也不是有钱就能解决的！

三、动力电池安全性评价

锂动力电池安全性技术分析与评估

锂动力电池主要生产厂商代表性产品性能初步评估

（5）电芯、模块滥用安全性能

安全危害级别分为8级，根据使用要求的特点，可以调整规定通过的危害级别

对安全性问题的承受度

不同滥用安全试验项目要求的危害级别不同

未来：电动车推广的突破口

1.电动车的技术进步；

2.动力电池的技术进步；

3.电动机和控制器的技术进步；

4.推广应用模式的创新—造就商业机会

政府的大力支持、金融界的高度介入、开展动力电池租赁服务、有限区域的推广使用(公交车、出租车、环卫车、特种车)，推动产业链发展；

5.分梯级使用，拉长使用链，降低成本。

6.这些也都预示着在节能、环保的同时，一个巨大的经济市场将会产生。

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