商用车|荣盛盟固利杨道均:荣盛盟固利高功率电池在商用车上的应用( 二 )


在负极这块 , 比如无定型炭 , 表面造孔 , 加低内阻粘结剂 , 同时自主开发高功率的电解液和负极做更好的兼容性 , 这样能够非常的提升电池寿命 。
在热电耦合方面 , 做热电耦合的模型 , 电极设计和敏感性参数的分析 , 做不同策略下的析锂边界 , 同时做电池结构的设计 , 分析不同结构情况下的SOC场的分布 , 温度场的分布 , 包括能量场的分布 , 选择更合适的结构 。

同时在离子浓度方面也做了大量的工作 , 这是DoD达到21% , 这是一个模型 , 分为均匀模型或者不均匀的两种模型 , 采用梯度化的设计可以有效打通锂离子电极的传输路径 , 从而提高高功率的性能 。
寿命这块也是基于三电极的分析 , 我们可以知道电池在不同循环次数情况下正极电位负极电位的变化 , 我们知道这个电池影响寿命的因素来自于正极还是负极 , 后面怎么做改进 。 包括应用策略 , 可以通过少量的不同倍率不同温度的电池循环基础数据 , 结合Newman电化学模型 , 进行衰减机理辨识 , 建立电池的电化学模型 , 可以预测其他温度、倍率、SOC区间的容量衰减情况 , 发现电池衰减速率跟温度 , 倍率的关系 , 经验证 , 计算结果的误差小于1% 。
同时做大量安全设计的工作 , 从电芯层面 , 从正极、负极、隔膜电解液本身 , 包括电池管理设计 , 做整个电池安全性方面的提升工作 。
基于这些电池的技术 , 接下来我就汇报一下荣盛盟固利电池产品实际应用的情况 。 我们有四代产品 , 第一代产品是09年开发出来的 , 是8Ah的 , 第二代替是17年开发出来的 , 是48/37Ah的 , 第三代产品是2019年的 , 有25/64Ah , 第四代产品是预计2021年SOP , 这个产品循环寿命会比之前提升20%以上 , 成本下降30% 。

第一代的混动产品 , 是2009年SOP的 , 是国内第一款的HEV电芯 , 25度最大峰值电流20C , 循环寿命3000次 , 2010年至今累计出口1 , 152 , 000支 , 应用于3万余套室内燃料电池混合动力叉车 , 北美市场占有率75%以上 。 2010—2011年 , MGL与Eaton联合开发并量产国内首个用于客车的HEV动力系统 , 这个系统有5000台 , 平均运行时间超过6年 , 最长的有超过10年 。
第二代混动产品 , 主要是两款 , 37/48Ah , 目前这个电芯比率能够达到2000W/kg , 这个是在国内目前很多商用车搭载特别多 , 包括一些乘用车上也用了这款产品 。
第三代高功率电池 , 这是一个2度电的混动系统 , 目前是用在乘用车的2度电 , 大概峰值支持50C这么一个电流 , 同时10秒最大输出功率达到70kW 。
基于第三代高功率电池的平台技术开发重卡和商用车的25Ah电池 , 这个电池从14年至今累积生产25Ah电芯1000万支 , 用于商用车PHEV/HEV动力系统 , 累计销量4万余套 , 市场占有率65% , 19年为重卡客户开发26KWh和15KWh标准液冷系统 , 节油率15%左右 , 15年收回成本 。
这个产品目前是在北京15年代投放的 , 到目前为止用了4.7年 , 跑了60.5公里 , 目前容量保持在90.3% , 功率保持在88.9% 。
这个是在大理 , 跑了1.5年 , 跑了9万公里 , 能量99%保持 , 功率没有衰减 。

这就是刚才提到的适用于重卡系统的两个标准产品 , 叫H120和H200 , 功率就是120千瓦的功率 , 峰值功率是200千瓦 。
这两个重卡产品配合国内一汽这边的一些实验跑的路测情况 , 一汽装的是H120的系统 , 节油率能够达到10%—18% 。 这是东风重卡运行的情况 , 目前东风重卡用的是H200的系统 , 用的是26.5度电 , 目前节油率是10%—18% , 在国内各个试验场都进行了试验 。
我们电池在正向开发设计过程当中做了很多仿真的设计 , 从后面用户实际运行的情况需要大数据的分析去回归 , 我们现在有一个大数据的应用平台可以做10万辆车的数据并发 , 可以收集各种电池在实际工况中使用的电流情况、电压变化 , 这样可以做寿命预测、安全评估、安全故障的评估 , 包括提前预警 , 比如我们动作比对这个电芯 , 今天的压差和上个月的压差和去年这个时间的压差之间差异的变化 , 我们就知道这个电池是不是会有健康的问题 , 如果有的话可以去提前预知这个信息 。 这里面刚才说到基于长期的数据和短期的实时数据进行一个分析 。


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