新能源如何研发动力锂电池系统

与追逐补贴的车企业不同,广汽并没有过早的介入到新能源汽车领域.

"将传统汽车积累的技术经验,尽可能移植到新能源汽车里,把新能源汽车品质维持到一个较高的水准再去竞争市场."

在2017年锂电池年会上,广汽研究院首席技术总监祁宏钟用这样一段话概括广汽新能源的研发思路.理由很简单:没有消费者会迁就电动车的整体水平,只会拿它同燃油车进行对比,因此,不能达到或是接近燃油车水准的电动车是难以打开市场的.

在这样的指导思想下,2011年,广汽展开动力电池系统自主研发;2014年底,广汽推出了旗下首款新能源车型传祺GA5PHEV(插电式混动车型),虽称不上惨淡收场,却也不曾一鸣惊人;而2015年发布的纯电动车型GS4EV也一样不温不火.

直到2017年,广汽再次上市了两款插电式混动GA3SPHEV和GS4PHEV,紧接着北美车展上,纯电动车型GE3正式亮相.这款车百公里加速仅9.3秒;续航里程超310Km;直流快充半小时电量可达80%的传祺GE3,终于引人注目.

同年6月,广汽集团决定将投资6亿元,设立全资新能源汽车子公司(已于7月28日注册登记成立).此外,广汽还计划出资47亿元建设新能源生产基地,后续将携合作伙伴总投资额预计超450亿.首期工程2019年投产后年产能达20万辆,二期工程年产能将会拓展到40万辆,计划于2025年之前完成建设,届时整个产业园总产值将超1700亿元.

在电动化的进程上,广汽的规划可以总结为2大平台、5大技术、4个阶段目标.

打造2大平台:打造EV专用平台、PHEV/HEV混动系统平台.以纯电EV技术作为立足点,以PHEV技术作为短期过渡、以HEV技术作为长期过渡,以FCV技术作为发展的最终目标.到2020年底还将完成至少6款全新的新能源整车产品研发,覆盖A00/A0,A/B等多个主要细分市场.

掌握5大技术:电动系统集成技术、混合动力机电耦合技术、高效功率电子控制技术、电池安全管理技术、燃料电池集成技术.

实现4个阶段目标:2019年第二代新能源动力系统实现量产,主要技术指标实现国内领先;2020年全面实现动力系统电气化;2021年第三代新能源动力系统实现量产,主要技术指标达到国际先进水平;2025年全系车型实现"电动化".

截至目前,广汽凭借多年的开发经验积累,已输出多款优秀的PHEV与EV电池系统产品.在动力系统的研发上,广汽的思路与方法非常值得国内同行借鉴.

首先是在动力锂电池最重要的散热环节上,广汽所有的车型在设计之初就采取了电池包的液冷方式.在热管理方面,通过优秀热管理设计、仿真与试验手段结合,达成高效可靠的热管理系统.

祁宏钟表示,尽管液冷方案给电池带来了巨大优势,但同时对整车也造成了诸多困扰.但基于品质的考虑,广汽坚持只考虑液冷方案,同时采用其他的方式来进行控制,比如轻量化和BMS.

在结构与轻量化方面,广汽采用CAE技术与新材料新工艺配合,达成结构可靠与轻量化目的.其中,壳体采用复合塑料上盖+铝下壳体+可靠密封的方式,可满足轻量化、IP67安全要求;同时广汽还对电池包的冲击强度、振动疲劳、挤压仿真进行分析,优化结构设计,做到极致轻量化.

在BMS方面,广汽自主开发设计,拥有自主知识产权、高可靠性的电池管理系统.广汽自主研发的BMS产品,可以和其他硬件产品共用,目前已经开发到第三代,而且符合功能安全的要求,预计到2019年的车型上会搭载.

这个过程中,广汽还梳理出了自己严格的开发流程,对电池的各个开发环节进行了严格的管控,在整个设计过程中进行了大量的测试项目,确保电池的安全和品质,其中仅核心零部件就累积有近万小时的台架测试.

在设计初期,广汽大量运用仿真手段,二后期基本全部都是通过实验来验证,值得一提的是,广汽在车辆上市销售以后,还会再做一个16万公里的道路测试,来模拟所有的状态,确保我们上市车辆质量的可靠性.