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解析電動物流車用動力電池現狀及趨勢

2017-08-24

動力電池系統占電動物流車成本的一半,它的好壞直接決定了電動物流車的好壞。電動物流車該如何選擇靠譜的動力電池呢?

  一、電動物流車現狀:行業良莠不齊,車廠、用戶雙方利益存偏差

  根據統計數據,2015年我國純電動物流車產量近4.5萬輛,占2015年我國新能源汽車總產量的13.2%。2016年6月工信部發布的《道路機動車輛生產企業及產品公告》(第286批)的車輛新產品公示,有143款純電動物流車車型入選,占該批次公告的新能源車型數量的36.5%;2016年5月工信部發布的《道路機動車輛生產企業及產品公告》(第285批)的車輛新產品公示,有90余款純電動物流車型入選,占該批次公告的新能源車型數量的41%。電動物流車行業在我國方興未艾。

  業內人士認為,電動物流車能夠迅速發展的根本原因在于其使用成本低。以輕卡為例,一輛電動輕卡和一輛燃油輕卡相比較,在有地補的城市,雖然在購車成本上電動輕卡要貴3萬元左右,但是電動輕卡的使用成本比燃油輕卡低,在6.5年的生命周期內,一輛電動輕卡比燃油輕卡要節省22余萬元。

  目前,電動物流車行業處于發展初期,產品質量良莠不齊。有業內人士表示,很多電動物流車廠不了解電池的特性,不知道后面會帶來的種種麻煩,加上不良競爭,因此只重視動力電池的價格。然而,對于物流企業或者物流租賃企業,電動物流車輛是用來賺錢的經營性工具,他們有意愿選擇質優耐用的產品。電動物流車生產制造企業與電動物流車用戶雙方利益存在偏差。

  二、動力電池行業現狀:高度分散,技術體系、路徑選擇復雜

  據統計,目前中國有760多家鋰電池生產企業,其中號稱能生產動力電池的有150多家。截至7月8日,工信部共公告四批符合《汽車動力蓄電池行業規范條件》企業目錄,共57家動力電池企業入選。根據現行政策,動力電池目錄與新能源汽車推薦目錄掛鉤,只有使用的動力電池在公告的企業目錄內,新能源汽車才可能進入推薦車型目錄,進而獲得國家財政補貼。

  據寧德時代新能源科技股份有限公司市場總監楊琦介紹,動力電池的技術體系異常復雜。動力電池系統的性能依賴于基礎材料、量子仿真、電化學、工藝學、電子、軟件研發、機械設計、熱管理、可靠性、預測學、安全檢測、智能制造、品質管理、車輛設計學、制造信息管理等十多個專業學科,是名副其實的高科技。

  目前,動力電池的包封形式主要分硬殼、軟包、圓柱三種,各有優劣。其中,硬殼動力電池安全性高,循環壽命可達4000以上,成本較高;軟包動力電池安全性一般,循環壽命達2000次,成本居中;圓柱型動力電池安全性一般,循環壽命達**只能達到1500次,成本**。

  此外,動力電池在研發方法方面還可以分為正向開發、非正向開發、外包開發,這將影響動力電池在車上的使用情況。動力電池的質量與電芯、模組、BMS、電池包的設計與集成方也有千絲萬縷的聯系。

  三、電動物流車生產企業怎樣選擇靠譜的動力電池廠商?

  在我國新能源汽車發展過程中,新能源客車是起步較早的領域,也暴露出較多的問題。社會科學文獻出版社出版的《中國客車產業發展報告(2014-2015)》匯總了純電動客車在使用中出現的問題,其中電池衰減是**的痛點,此外穩定性、防水性能、高溫性能、低溫特性以及安全性等都是問題多發的地方。電動物流車發展如何才能避免重蹈覆轍呢?

對于電動物流車來說,生命周期成本低意味著持續的運營能力。對于電動物流車用動力電池,其選擇的基本原則是:可靠、安全、耐用、易用、售后服務好。電動物流車生產企業選擇動力電池系統需考慮循環壽命、續航里程、充電速度、安全性、BMS與PACK設計是否外包等因素,具體如下:

 ?。?)循環壽命(80%剩余容量下)

  物流領域,假設車輛使用6年,如果每天充電一次,需要2200次;每天2次充電(含補電),需要4400次。

 ?。?)續航里程(電量配置)

 ?、僭詼?、夏天的續航里程是否都滿足要求;

 ?、諦嚼锍逃肱渲玫牡緋厝萘坑泄?,但沒必要一味高配,因為成本也同樣上升,**根據實際使用情況決定。

 ?。?)充電速度

  充滿需要多少時間?可否快速補電?

 ?。?)安全性

  動力電池組是否正向開發、做了哪些實驗驗證?

 ?。?)BMS、PACK設計是否外包-出現問題不要推諉

 ?、俚縲競?,BMS設計不好仍然可能趴窩

 ?、赑ACK設計不好可能會出現漏水(帶來觸電、故障)、勞損等問題。

  基于“安全、可靠、耐久、易用”的原則,電動物流車生產企業在選擇動力電池廠商需要考慮的事項有:

 ?。?)電池系統的安全性管控

  ISO26262中指出,安全即摒除不合常理的危險。動力電池系統產品安全包括:電氣安全、機械安全、化學安全、功能安全等。作為電動車的核心部件,動力電池系統開發應遵循汽車產品的開發流程。

(2)可靠性電池包設計分概念設計、初步設計、詳細設計、測試驗證等階段,具體有拓撲優化、形貌優化、尺寸優化、散熱分析、防熱失控、模態、隨機振動、沖擊、石擊、擠壓等步驟。

  動力電池組全自動化生產線有助于確保技術、質量一致性。

 ?。?)耐久

  耐久要求動力電池擁有超長的壽命。這種超長壽命可滿足日里程500-600km公路客車8年使用期,其他營運用途車輛10年使用期。

 ?。?)易用

  四、電動物流車用動力電池趨勢:更高的循環壽命、降低成本

  電動物流車是中國獨特的產業,因為運營性的要求,所以對安全性、可靠性和壽命要求更高。電動物流車用動力電池發展的方向是更高的循環壽命、降低成本,同時要達到比燃油車更低的故障率。預計5年內動力電池系統成本有望降低至目前的一半,電動物流車上使用的電池循環壽命有望提高一倍。

 

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