以下是由電動(dòng)汽車資源網(wǎng)整理的周遜偉博士的演講:

隨著這兩年電動(dòng)汽車的發(fā)展,越來(lái)越多的舊電池開(kāi)始產(chǎn)生,這些舊電池怎么辦?怎么回收?我們做新能源電動(dòng)車是為了改善環(huán)境,這么多舊電池出來(lái)的時(shí)候,我們是對(duì)環(huán)境的影響是正面的還是負(fù)面的?這個(gè)時(shí)候出臺(tái)電池梯次利用的政策實(shí)際上有非常非常積極的意義,協(xié)能科技一直從事電池管理,我們的技術(shù)圍繞著主動(dòng)均衡、BMS和電池的梯次利用都有心得體會(huì),借此機(jī)會(huì)跟大家分享一下。

現(xiàn)在在新能源領(lǐng)域,一個(gè)很大的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題:電池一致性的問(wèn)題。電池在使用當(dāng)中有電池的容量、內(nèi)阻、電壓、自放電等參數(shù)都會(huì)影響電池的一致性,同時(shí)在電池使用過(guò)程當(dāng)中PACK技術(shù)的不一樣,也會(huì)造成電池參數(shù)不一樣。由于一致性差異的存在,使得成組電池的性能可靠性都低于單體的值。

同時(shí),電池一致性的影響到電池生產(chǎn)成本的增加。不管是做PACK,還是電池使用當(dāng)中,成組電池一致性是很重要的指標(biāo)。為了滿足一致性的要求,電池生產(chǎn)廠家在電池的分容配阻發(fā)生很多的時(shí)間,同時(shí)降低了每個(gè)成品的良率。另外就是電池的一致性也造成了電池的使用成本、維護(hù)成本的增加,舉個(gè)例子,如果是電池容量降到80%,循環(huán)一千次和循環(huán)兩千次成本要增加,而且使用當(dāng)中要維護(hù),這個(gè)成本的增加遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)最開(kāi)始的。

另外電池一致性造成很大的問(wèn)題就是梯次利用的成本增加。梯次利用里面一個(gè)很大的問(wèn)題就是電池的分選、重組,在實(shí)際使用當(dāng)中,這些問(wèn)題使得電池梯次利用的成本非常高。

有沒(méi)有什么辦法可以緩解一下這方面的困難?改善一下這方面的問(wèn)題?協(xié)能的經(jīng)驗(yàn)是主動(dòng)均衡,主動(dòng)均衡實(shí)際上是保持成組電池的充電和放電的一致性,爭(zhēng)取在成組電池里面同時(shí)充同時(shí)放。實(shí)際當(dāng)中成組電池下面的是被動(dòng)均衡,主動(dòng)均衡的整體性能和容量在一段時(shí)間的運(yùn)營(yíng)以后都有比較明顯的優(yōu)勢(shì),后面有一些具體的實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)跟大家分享。

測(cè)下來(lái)多家廠商的電池循環(huán)壽命都延長(zhǎng)一倍左右,我們有自己的算法,同時(shí)有高的轉(zhuǎn)換效率和低的功耗,可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)分布式的架構(gòu),多種極點(diǎn)可以工作,沒(méi)有很大的沖突,工作狀態(tài)是可控。協(xié)能的技術(shù)路線是從電子模型產(chǎn)生自己的一致性算法,做成芯片,做成芯片以后再做成均衡的模塊,最后組成一個(gè)均衡的系統(tǒng)。

主動(dòng)均衡的控制,對(duì)實(shí)際電池的使用有什么影響?我們做一個(gè)人為的破壞實(shí)驗(yàn),有幾個(gè)電池再充一下,其中另外幾個(gè)電池放一下,結(jié)果就是整個(gè)成組電池的情況明顯不一致。然后是針對(duì)我們加了主動(dòng)均衡方案以后,我們可以看到電池幾乎同時(shí)沖滿,也同時(shí)放滿,這個(gè)是看到的主動(dòng)均衡對(duì)成組電池的幫助。這是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里面14個(gè)月的結(jié)果,那么傳統(tǒng)的被動(dòng)均衡大概是跑到1000左右。

這是主動(dòng)均衡比較直接的意義,降低電池的使用成本,同時(shí)主動(dòng)均衡在實(shí)際的使用當(dāng)中,堅(jiān)持維護(hù)比較簡(jiǎn)單,所以說(shuō)在降低電池使用成本的同時(shí)降低了電池的維護(hù)成本,運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。

另外一個(gè)比較有實(shí)際意義的是對(duì)電池生產(chǎn)的幫助,只要是電池的單體循環(huán)壽命、可靠性、安全性是過(guò)關(guān)的話,對(duì)于電池的分容配阻各方面要求會(huì)降低,這個(gè)電池本身是安全可靠,除非這個(gè)電池不安全,配組的時(shí)候這方面會(huì)降低很多的工作量,這個(gè)是可以降低電池的生產(chǎn)成本,減少了電池的生產(chǎn)周期。

另外是可以幫助電池梯次利用,因?yàn)殡姵氐奶荽卫帽容^頭痛的事情就是舊電池的篩選,存儲(chǔ)電池會(huì)看到某個(gè)電池先沖滿,某個(gè)先放滿,并不說(shuō)明是壞的,重新梯次利用的時(shí)候,怎么樣把壞的電池選出來(lái),怎么樣做性能的分析,這個(gè)是非常花時(shí)間的,用主動(dòng)均衡的方案以后,這一份工作都可以在線完成。同時(shí),由于主動(dòng)均衡的幫助,整個(gè)電池的全生命周期可以得到延伸。

我們最近在杭州有一個(gè)演示項(xiàng)目,是整個(gè)舊電池的管理梯次利用。我們建立了電池的倉(cāng)庫(kù),把浙江省電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)公司舊電池統(tǒng)一負(fù)責(zé)管理,整個(gè)車間3000多平方米有6千多箱電池,每箱是5度電,這些舊電池我們進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和管理,在電池梯次利用全生命周期的管理當(dāng)中有發(fā)現(xiàn),以前由于舊電池管理的缺失,電池的損耗非常非常大,管理以后下一步再做的就是電池的梯次利用,我們把電池分選重新的組裝,再進(jìn)行電池的梯次利用,這個(gè)在杭州,也歡迎大家來(lái)參觀,我們有專門建立這樣的電池梯次利用的示范基地。

梯次利用以后的結(jié)果就是說(shuō)里程數(shù)是在75到80公里之間,這個(gè)車2012年開(kāi)始的市場(chǎng),那個(gè)時(shí)候是100公里,傳統(tǒng)的只能跑五十幾公里左右,這個(gè)是比較明顯的作用。

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同時(shí)我們也把數(shù)據(jù)進(jìn)行了一個(gè)分析,左上角第一張圖是舊電池的充電放電曲線,這個(gè)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)箱,里面24節(jié)電池,充電的電壓差是在300毫伏,放點(diǎn)電壓差是250毫伏,這個(gè)是2014年的年底測(cè)到的數(shù)據(jù);把這個(gè)方案加上去以后,左邊下面的一張圖是半年以后,2015年年中跑了沖放電200次左右的數(shù)據(jù),我們可以看到充電曲線和放點(diǎn)曲線,沖電的電壓差控制在50毫伏,放電的電壓差控制在80毫伏,所以說(shuō)出租車司機(jī)的實(shí)際使用效果就是行駛的里程數(shù)。

我們?cè)倏吹脑?對(duì)舊電池的管理,電池的梯次利用這個(gè)技術(shù)是非常有幫助的,我們也在新鄉(xiāng)做了同樣的測(cè)試,最開(kāi)始設(shè)計(jì)是160公里,開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候是七十幾公里,加上我們方案以后,恢復(fù)到160公里左右,車跑了兩天,我們就把舊電池里面壞的一個(gè)電池選出來(lái),把這個(gè)電池更換以后,整個(gè)車跑的里程數(shù)恢復(fù)到138公里,這個(gè)是2012年開(kāi)始跑的車大概,是3年4年以后,160公里的設(shè)計(jì),現(xiàn)在還能跑大概130幾公里,140不到,所以對(duì)舊電池的維護(hù),降低了舊電池的使用成本是非常有幫助的。

最后我想再總結(jié)一下,主動(dòng)均衡對(duì)電池的安全性,電池的生產(chǎn)成本,對(duì)電池的使用成本,維護(hù)成本還有對(duì)梯次利用的成本都會(huì)有一個(gè)很大的好處,第二個(gè)就是梯次利用本身是降低電池使用成本的一個(gè)必須的過(guò)程,同時(shí)梯次利用是在座各位企業(yè)的社會(huì)責(zé)任。我們使用新能源車,不希望給社會(huì)造成更大的污染,主動(dòng)均衡對(duì)梯次利用還是有很大的幫助。