12月17日，第七屆全球新能源汽車(chē)大會(huì )(GNEV7)在北京中國大飯店盛大開(kāi)幕，力帆集團副董事長(cháng)、首席科學(xué)家陳衛先生在“圈地運動(dòng)之后”為主題的充換電論壇上發(fā)表主題演講稱(chēng)，充換電企業(yè)要搶占移峰填谷高地，踐行分箱換電出行。
力帆集團副董事長(cháng)、首席科學(xué)家陳衛
對于充電模式的運營(yíng)問(wèn)題，陳衛表示，一方面需要關(guān)注的是如何運用集中型的充電站來(lái)獲取移峰填谷的經(jīng)濟上的好處，另一方面則是分箱換電。
換電有好幾種模式，而現在最多的是底盤(pán)換電，2010年世博會(huì )上幾十臺電動(dòng)車(chē)均以底盤(pán)換電的方式為主，現在是分箱換電，因此涉及到如何把大的電池分小的問(wèn)題。力帆2007年進(jìn)入新能源汽車(chē)的制造，2015年推出I.BLUE的發(fā)展戰略，重點(diǎn)強調新能源產(chǎn)品的制造這一塊，包括電池、電機、電控以及汽車(chē)的輕量化設計。陳衛重點(diǎn)分享了力帆的深藍能源。
力帆I.BLUE的計劃是基于互聯(lián)網(wǎng)+、能源互聯(lián)網(wǎng)，發(fā)展智能新能源汽車(chē)，實(shí)現人、車(chē)、道路、電池和能源的互聯(lián)互通，最終目標是解決安全問(wèn)題。
分箱換電主要是用傳統的老車(chē)進(jìn)行改造的，因此力帆稱(chēng)之為版本2.0，接下來(lái)力帆將逐步演進(jìn)。目前力帆有完全人工的換電模式，一塊電池的重量大約是17公斤，隨著(zhù)能量聚增加，重量還會(huì )進(jìn)一步減少。
快換方式既有技術(shù)問(wèn)題又有經(jīng)濟問(wèn)題。過(guò)去連接器是一個(gè)大的電池，變成很多小塊以后，對連接器的可靠性和壽命、成本都提出了要求。力帆經(jīng)過(guò)近3年的開(kāi)發(fā)，實(shí)際運行一年多，幾萬(wàn)塊電池在路上流通，到目前為止未發(fā)生一例因為連接器導致的電池安全問(wèn)題，也未發(fā)生運營(yíng)車(chē)輛在路上燃燒的安全問(wèn)題。
標準是一個(gè)重要的門(mén)檻，因此力帆主推分箱換電模式，好處之一就是電池分成多塊小塊之后能量分散了，因此溫度均勻比較好。其二，電池燃燒能量小，比如3到5度電，這樣一來(lái)即使是燃燒爆炸，這點(diǎn)能量也不至于把整輛車(chē)全部燒毀。
其三是免去了復雜的CAN總線(xiàn)，主要是芯片，力帆花費2年多的時(shí)間專(zhuān)門(mén)設計了一個(gè)針對電池安全系統管理的物聯(lián)網(wǎng)芯片。這給了力帆的用戶(hù)很大的便利，比如在手機上可以看到每一個(gè)電芯的溫度、壓力等。
除了技術(shù)性的問(wèn)題，安全的問(wèn)題也很重要。陳衛表示，安全方式的解決辦法有很多，像電池管理系統解決了傳感和處理以及決策等問(wèn)題。具體來(lái)講，首先分布式或后臺集中處理，BMS跟后面的大數據平臺都有一個(gè)分工。其次，電壓是最敏感的，不論是用三元鋰電池，還是磷酸鐵鋰的電池。再次則是形變，三元鋰電在使用過(guò)程中會(huì )膨脹，然而形變到了什么程度，對于超出異常的生命周期的就可以緊急提取出來(lái)。最后是氣味，電池一旦發(fā)生泄漏產(chǎn)生氣味，力帆將會(huì )有傳感器檢測電池電解液泄漏的情況。
力帆在電池上做了很多的工作，傳統的方法是把電池看成密閉的黑盒子，充電跟放電兩種狀態(tài)。為了安全，力帆引入了第三種狀態(tài)，即在發(fā)生意外的情況下怎么減慢電化學(xué)反應過(guò)程，怎樣讓液態(tài)的電解液通過(guò)處理在幾分鐘內變成另外一種膠體，使得鋰離子很難穿越，不會(huì )在一瞬間產(chǎn)生爆炸。這是一個(gè)根本性的解決方案。
現在的車(chē)輛運行對壽命的要求很高，力帆的電芯則可以做到1500次循環(huán)壽命，對于完整的充換電循環(huán)，做到2000次非常困難，估計達到80%左右。那3000次怎么辦？工信部提的要求是8年10萬(wàn)公里，10萬(wàn)公里這個(gè)目標其實(shí)很容易滿(mǎn)足，但是8年這個(gè)目標取決于用戶(hù)用法。如果10萬(wàn)公里先到，那些私家車(chē)怎么辦？
針對以上問(wèn)題，力帆對電池安全進(jìn)行了處理。分箱換電一是解決了大電池包溫度均勻性的問(wèn)題，二是解決了能量分散的問(wèn)題。由于系統都是在一個(gè)完整設計的閉環(huán)系統里，所以可以做到淺充淺放。根據不同廠(chǎng)家不同性質(zhì)材料體系的堅持，可以動(dòng)態(tài)的選擇不同的充電曲線(xiàn)來(lái)延長(cháng)電池的壽命。因此力帆的雙向充電機時(shí)刻都在讀取內部狀態(tài)，包括電壓、溫度。整個(gè)變化過(guò)程均受雙向充電機控制。
此外，陳衛分享了力帆優(yōu)化溫度的做法。因為冬天充電，內部的溫度至少維持在10度以上，這樣對電池壽命的影響少，但環(huán)境溫度低于20度以下怎么處理？解決辦法就是將電池搬回能源站，使溫度起來(lái)以后再充，這個(gè)問(wèn)題很好解決。但對于電池沒(méi)有拿回來(lái)的現象，力帆采取的辦法是，將換電方式集中在一塊充，這樣就可以做到溫度環(huán)境可控，因此環(huán)境、溫度的控制相對成本也更高。
對于以往充電模式?jīng)]有涉及的動(dòng)態(tài)分容，陳衛也做了分享。為了解決不同車(chē)輛的電池差異性問(wèn)題，力帆產(chǎn)線(xiàn)上設有自動(dòng)分容。當電池放完電以后，還有一個(gè)工業(yè)的ICT，第一步把電池換下來(lái)以后，工業(yè)ICT就會(huì )看到每一個(gè)電芯里面干燥的情況，縫隙有多大。當檢測到縫隙接近警戒線(xiàn)以后，會(huì )把電芯重新取下來(lái)，完全換掉。
關(guān)于換電，由于處在市場(chǎng)初期，大家還在市場(chǎng)嘗試過(guò)程中，因此力帆運營(yíng)的經(jīng)驗對于整個(gè)行業(yè)也是很重要的，陳衛也對此進(jìn)行了分享。力帆在重慶、杭州、成都、鄭州、綿陽(yáng)和河南的濟源已經(jīng)開(kāi)通無(wú)線(xiàn)換電站，擁有5000多臺車(chē)的保有量。2017年力帆將新建5座集中式能源和210座能源站。到2020年力帆要建500座集中式能源站，覆蓋京津冀霧霾最嚴重的如京津冀、長(cháng)三角、珠三角和西南華中人口密集、污染嚴重的地區。像成都這樣的城市。
陳衛認為，分箱換電不是一個(gè)簡(jiǎn)單的技術(shù)與成本的問(wèn)題，實(shí)際上它是在不改變消費者使用習慣的前提下，發(fā)展新能源汽車(chē)的另外一種模式，因此解除了消費者的里程憂(yōu)慮和充電的問(wèn)題。
在實(shí)現車(chē)電分離以后，車(chē)價(jià)實(shí)際上是裸車(chē)價(jià)，這可以加速新能源汽車(chē)的普及。正像陳衛所說(shuō)，充換電基礎設施的建設對新能源汽車(chē)的助推力是最基礎的。
（轉自第一電動(dòng)網(wǎng)）
