如何評價充電機(jī)充電動力蓄電池？
2018-6-23 15:58:11??????點(diǎn)擊：
因?yàn)榭傮w現(xiàn)在是出競爭力的車是第一位的，2018-2019年是比供應(yīng)商速度和供應(yīng)的時機(jī)，而長期的競爭力是我們一點(diǎn)點(diǎn)需要觀察和考驗(yàn)的。先滿足這些基本的要求再來考慮別的
之前的筆記摘要：
如今選車也是選充電機(jī)充電蓄電池，如何評價一輛車?yán)锩娴某潆姍C(jī)充電蓄電池，是不是可靠、安全和耐用，這是個比較大的問題。本文在這里嘗試講這個事情，我們來談?wù)勅绾卧u價一款充電機(jī)充電蓄電池。在這個方面我們至少可以分為兩個層次來看：
1）充電機(jī)充電蓄電池單體如何？
圖1 充電機(jī)充電蓄電池與整車的關(guān)系
在篩選充電機(jī)充電蓄電池的過程中，需要綜合的把各個參數(shù)繪制成蜘蛛圖，然后根據(jù)實(shí)際的情況來選擇充電機(jī)充電蓄電池，來匹配整車的需求。需要重點(diǎn)說明的是，在混合動力、插電式混合動力和純電動汽車這三個不同的分支里面，充電機(jī)充電蓄電池的特性需求是有較大的區(qū)分的。而在一類充電機(jī)充電蓄電池里面，比如純電動汽車?yán)锩妫容^不同車企和充電機(jī)充電蓄電池生產(chǎn)企業(yè)，指標(biāo)的要求則更直觀和要求趨同。
圖2 考核充電機(jī)充電蓄電池基本性能的蜘蛛圖
1）能量密度高/功率密度高
充電機(jī)充電蓄電池的能量密度，指單位重量或者單位體積內(nèi)包含的能量；功率密度是指單位重量或者體積對應(yīng)的最大放電功率的數(shù)值。現(xiàn)在單位重量的充電機(jī)充電蓄電池能量密度已經(jīng)成為衡量充電機(jī)充電蓄電池技術(shù)先進(jìn)性最重要的指標(biāo)和補(bǔ)貼直接掛鉤。這也可以理解，車輛有限的空間和總重內(nèi)，只有通過切實(shí)降低充電機(jī)充電蓄電池包的體積和重量，才能充分發(fā)揮其運(yùn)輸特性，電動汽車被詬病最為厲害的就是背了一個烏龜殼在跑路。
充電機(jī)充電蓄電池的能量密度與充電機(jī)充電蓄電池安全性之間，存在著一定的矛盾關(guān)系，隨著能量密度的提高，充電機(jī)充電蓄電池的安全性和安全冗余邊界是受到限制的，這時候?qū)τ谲囕v而言，需要做更多的工作。
2）充電機(jī)充電蓄電池壽命
壽命，是充電機(jī)充電動力蓄電池應(yīng)用在汽車上最為關(guān)鍵性指標(biāo)之一，這主要是由于車主對于車輛的可使用年限和可行駛里程兩方面所做的考慮，根據(jù)這個要求充電機(jī)充電蓄電池的壽命可以分為包括循環(huán)壽命和日歷壽命兩個衡量。
循環(huán)壽命是指充電機(jī)充電蓄電池經(jīng)過一定放電深度的充放電循環(huán)次數(shù)后，充電機(jī)充電蓄電池內(nèi)部的衰減情況
日歷壽命是指隨著時間的推移，充電機(jī)充電蓄電池本身的衰減情況
這兩個參數(shù)也是充電機(jī)充電動力蓄電池路線圖里面最重要的考核依據(jù)。
圖3 充電機(jī)充電動力蓄電池路線圖
3）運(yùn)行溫度范圍：包括低溫性能和高溫性能，我們一般表征充電機(jī)充電蓄電池的工作溫度，而這個工作溫度與充電機(jī)充電蓄電池的功率輸出有直接關(guān)系，我們一般成為功率的Map圖。
低溫性能：是在指低溫下，充電機(jī)充電蓄電池內(nèi)部的鋰離子和電極材料保持較高活性，剩余容量高，放電能力衰減少，允許充電倍率大。溫度下降會使充電機(jī)充電鋰電池剩余容量衰減成加速形勢。溫度越低，容量衰減越快。低溫下鋰離子和電極活性物質(zhì)活力下降，鋰離子嵌入負(fù)極材料內(nèi)部的速率嚴(yán)重下降。超過充電機(jī)充電蓄電池允許的功率充電時，大量鋰離子堆積在負(fù)極周圍，來不及嵌入電極的鋰離子得電子后直接沉積在電極表面，形成鋰單質(zhì)結(jié)晶。
高溫性能：是指在較高溫度中，充電機(jī)充電蓄電池正負(fù)極材料，隔膜和電解液還能夠保持良好的穩(wěn)定性，在高溫下能夠正常工作，壽命不會加速衰減，高溫不容易引起熱失控事故。一般充電機(jī)充電鋰電池的最高工作溫度在50℃左右。負(fù)極表面的SEI膜在90℃左右就可以開始溶解，使得電芯進(jìn)入自生熱階段，自生熱帶來額外的溫升，這是我們引入充電機(jī)充電蓄電池管理系統(tǒng)需要做功率限制的主要原因。
接下來，我們講一下充電機(jī)充電蓄電池系統(tǒng)，在充電機(jī)充電蓄電池系統(tǒng)里面，則需要滿足更多的法規(guī)和企業(yè)內(nèi)部的需求。面向于統(tǒng)一的中國的認(rèn)證和統(tǒng)一對比要求的主要有以下的
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 743包括了電性能和安全性能測試項(xiàng)目，國標(biāo)則分為2組系列標(biāo)準(zhǔn)，第1組分為GB/T 31484（循環(huán)壽命）、GB/T 31485（安全性能）和GB/T 31486（電性能）；第2組為GB/T 31467.1（高功率應(yīng)用電性能）、GB/T 31467.2（高能量應(yīng)用電性能）和GB/T 31467.3（安全性能）。
GB/T 31484、GB/T 31485、GB/T 31486是由QC/T 743標(biāo)準(zhǔn)演化而來，將QC/T 743標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容重新劃分，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行升級，制訂了更符合電動汽車實(shí)際使用情況的三份獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
GB/T 31467系列標(biāo)準(zhǔn)則是非等效采用了ISO12405系列標(biāo)準(zhǔn)。
而下一步，以上的內(nèi)容將以強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的形式對安全性加以進(jìn)一步約束《電動汽車安全要求》和《電動汽車用鋰離子動力蓄充電機(jī)充電蓄電池安全要求》
這相當(dāng)于把充電機(jī)充電蓄電池安全予以統(tǒng)一強(qiáng)制量化，設(shè)置一個基本的底線。
之前的筆記摘要：
如今選車也是選充電機(jī)充電蓄電池，如何評價一輛車?yán)锩娴某潆姍C(jī)充電蓄電池，是不是可靠、安全和耐用，這是個比較大的問題。本文在這里嘗試講這個事情，我們來談?wù)勅绾卧u價一款充電機(jī)充電蓄電池。在這個方面我們至少可以分為兩個層次來看：
1）充電機(jī)充電蓄電池單體如何？
2）充電機(jī)充電蓄電池系統(tǒng)如何？
表1 充電機(jī)充電蓄電池需要從單體和系統(tǒng)級兩層來看
化繁為簡，一個充電機(jī)充電蓄電池系統(tǒng)在整車?yán)锩婀ぷ?，也牽涉到?fù)責(zé)充電機(jī)充電蓄電池系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì)與整車開發(fā)之間的匹配和協(xié)調(diào)，不過我們還是基于上面的主要目標(biāo)，評價一個充電機(jī)充電蓄電池系統(tǒng)的主要指標(biāo)圍繞上述參數(shù)所展開。圖1 充電機(jī)充電蓄電池與整車的關(guān)系
在篩選充電機(jī)充電蓄電池的過程中，需要綜合的把各個參數(shù)繪制成蜘蛛圖，然后根據(jù)實(shí)際的情況來選擇充電機(jī)充電蓄電池，來匹配整車的需求。需要重點(diǎn)說明的是，在混合動力、插電式混合動力和純電動汽車這三個不同的分支里面，充電機(jī)充電蓄電池的特性需求是有較大的區(qū)分的。而在一類充電機(jī)充電蓄電池里面，比如純電動汽車?yán)锩妫容^不同車企和充電機(jī)充電蓄電池生產(chǎn)企業(yè)，指標(biāo)的要求則更直觀和要求趨同。
圖2 考核充電機(jī)充電蓄電池基本性能的蜘蛛圖
1）能量密度高/功率密度高
充電機(jī)充電蓄電池的能量密度，指單位重量或者單位體積內(nèi)包含的能量；功率密度是指單位重量或者體積對應(yīng)的最大放電功率的數(shù)值。現(xiàn)在單位重量的充電機(jī)充電蓄電池能量密度已經(jīng)成為衡量充電機(jī)充電蓄電池技術(shù)先進(jìn)性最重要的指標(biāo)和補(bǔ)貼直接掛鉤。這也可以理解，車輛有限的空間和總重內(nèi)，只有通過切實(shí)降低充電機(jī)充電蓄電池包的體積和重量，才能充分發(fā)揮其運(yùn)輸特性，電動汽車被詬病最為厲害的就是背了一個烏龜殼在跑路。
充電機(jī)充電蓄電池的能量密度與充電機(jī)充電蓄電池安全性之間，存在著一定的矛盾關(guān)系，隨著能量密度的提高，充電機(jī)充電蓄電池的安全性和安全冗余邊界是受到限制的，這時候?qū)τ谲囕v而言，需要做更多的工作。
2）充電機(jī)充電蓄電池壽命
壽命，是充電機(jī)充電動力蓄電池應(yīng)用在汽車上最為關(guān)鍵性指標(biāo)之一，這主要是由于車主對于車輛的可使用年限和可行駛里程兩方面所做的考慮，根據(jù)這個要求充電機(jī)充電蓄電池的壽命可以分為包括循環(huán)壽命和日歷壽命兩個衡量。
循環(huán)壽命是指充電機(jī)充電蓄電池經(jīng)過一定放電深度的充放電循環(huán)次數(shù)后，充電機(jī)充電蓄電池內(nèi)部的衰減情況
日歷壽命是指隨著時間的推移，充電機(jī)充電蓄電池本身的衰減情況
這兩個參數(shù)也是充電機(jī)充電動力蓄電池路線圖里面最重要的考核依據(jù)。
圖3 充電機(jī)充電動力蓄電池路線圖
3）運(yùn)行溫度范圍：包括低溫性能和高溫性能，我們一般表征充電機(jī)充電蓄電池的工作溫度，而這個工作溫度與充電機(jī)充電蓄電池的功率輸出有直接關(guān)系，我們一般成為功率的Map圖。
低溫性能：是在指低溫下，充電機(jī)充電蓄電池內(nèi)部的鋰離子和電極材料保持較高活性，剩余容量高，放電能力衰減少，允許充電倍率大。溫度下降會使充電機(jī)充電鋰電池剩余容量衰減成加速形勢。溫度越低，容量衰減越快。低溫下鋰離子和電極活性物質(zhì)活力下降，鋰離子嵌入負(fù)極材料內(nèi)部的速率嚴(yán)重下降。超過充電機(jī)充電蓄電池允許的功率充電時，大量鋰離子堆積在負(fù)極周圍，來不及嵌入電極的鋰離子得電子后直接沉積在電極表面，形成鋰單質(zhì)結(jié)晶。
高溫性能：是指在較高溫度中，充電機(jī)充電蓄電池正負(fù)極材料，隔膜和電解液還能夠保持良好的穩(wěn)定性，在高溫下能夠正常工作，壽命不會加速衰減，高溫不容易引起熱失控事故。一般充電機(jī)充電鋰電池的最高工作溫度在50℃左右。負(fù)極表面的SEI膜在90℃左右就可以開始溶解，使得電芯進(jìn)入自生熱階段，自生熱帶來額外的溫升，這是我們引入充電機(jī)充電蓄電池管理系統(tǒng)需要做功率限制的主要原因。
接下來，我們講一下充電機(jī)充電蓄電池系統(tǒng)，在充電機(jī)充電蓄電池系統(tǒng)里面，則需要滿足更多的法規(guī)和企業(yè)內(nèi)部的需求。面向于統(tǒng)一的中國的認(rèn)證和統(tǒng)一對比要求的主要有以下的
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 743包括了電性能和安全性能測試項(xiàng)目，國標(biāo)則分為2組系列標(biāo)準(zhǔn)，第1組分為GB/T 31484（循環(huán)壽命）、GB/T 31485（安全性能）和GB/T 31486（電性能）；第2組為GB/T 31467.1（高功率應(yīng)用電性能）、GB/T 31467.2（高能量應(yīng)用電性能）和GB/T 31467.3（安全性能）。
GB/T 31484、GB/T 31485、GB/T 31486是由QC/T 743標(biāo)準(zhǔn)演化而來，將QC/T 743標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容重新劃分，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行升級，制訂了更符合電動汽車實(shí)際使用情況的三份獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
GB/T 31467系列標(biāo)準(zhǔn)則是非等效采用了ISO12405系列標(biāo)準(zhǔn)。
而下一步，以上的內(nèi)容將以強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的形式對安全性加以進(jìn)一步約束《電動汽車安全要求》和《電動汽車用鋰離子動力蓄充電機(jī)充電蓄電池安全要求》
這相當(dāng)于把充電機(jī)充電蓄電池安全予以統(tǒng)一強(qiáng)制量化，設(shè)置一個基本的底線。
- 上一篇：充電機(jī)充電鉛酸蓄電池收回使用面對瓶頸有哪些？ 2018/6/25
- 下一篇：充電機(jī)充電電化學(xué)蓄電池的非共軛二羧酸陽極材料是個什么東東？ 2018/6/23
