2018年7月19-20日，中國汽研成功召開“新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)國際論壇”，來自國內(nèi)外的18位行業(yè)專家發(fā)表了主題演講。中國汽研將連續(xù)為大家推送精彩演講實(shí)錄。本文為一汽集團(tuán)公司新能源開發(fā)院電池研究所趙子亮所長帶來的《高寒地區(qū)新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)》。

    世界各國已逐漸宣布禁售傳統(tǒng)燃油車時(shí)間表，據(jù)IEA（國際能源署）統(tǒng)計(jì)，至2020年，全年新能源汽車總銷量將達(dá)600萬輛，全球新能源汽車保有量將達(dá)2000萬輛，新能源汽車市場即將進(jìn)入爆發(fā)期。目前，中國新能源汽車已經(jīng)接近200萬輛。在歐美和亞洲，包括中國，都在大力發(fā)展新能源汽車，但在東北地區(qū)，特別是寒冷地區(qū)，新能源汽車還是比較少，80%以上都是集中在北京以南。主要由于電池在低溫環(huán)境下的性能衰減較大，整個(gè)純電動(dòng)汽車的分布呈現(xiàn)出“南高北低”的現(xiàn)象，北方純電動(dòng)發(fā)展比較滯后。

    電動(dòng)汽車在全球范圍面臨怎樣的挑戰(zhàn)？在北方地區(qū)每一年有半年的時(shí)間，近6個(gè)月在零度以下，如哈爾濱，一年最低氣溫0℃以下有180天，-10℃接近120天，-20℃達(dá)到了67天，低溫環(huán)境時(shí)間較長。新能源車“闖關(guān)東”，突破低溫是第一大挑戰(zhàn)，低溫不解決，推廣將變得很難，特別是成交率。低溫應(yīng)用的關(guān)鍵挑戰(zhàn)包括：續(xù)駛里程、充電時(shí)長、空調(diào)采暖、循環(huán)壽命和動(dòng)力性能?？傮w而言，電池問題在電池上。電池單體的容量和能量在零度以下，整個(gè)性能衰減明顯，當(dāng)溫度低至-30℃時(shí)，電池能量衰減為常溫時(shí)的58%。從常溫至-30℃，可以看出，低溫下整個(gè)電池放電功率的衰減，包括容量和能量都非常明顯，特別在-30℃時(shí)，50%SOC點(diǎn)的電池放電功率衰減了75%，電池的低溫性能還需要改進(jìn)。

    針對(duì)這一現(xiàn)象，一汽也組織相關(guān)的企業(yè)做了一些工作。吉林省電子協(xié)會(huì)于2009年成立，歸屬省工信廳主管，是汽車電子領(lǐng)域國內(nèi)首家行業(yè)組織，擁有一汽集團(tuán)及所屬企業(yè)、吉林大學(xué)、東北師大、中科院長春分院及光機(jī)所和應(yīng)化所、東北工業(yè)集團(tuán)、吉林聯(lián)通、航勝電子等汽車電子領(lǐng)域105家單位理事。目的是打造有效的第三方平臺(tái)，特別是高寒地區(qū)形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，推動(dòng)動(dòng)力電池等技術(shù)創(chuàng)新，技術(shù)進(jìn)步。目前已成立了立足東北、面向全國的標(biāo)準(zhǔn)化組織，大力推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。工作成果主要包括以下幾點(diǎn)：一、找到了影響新能源汽車在北方應(yīng)用的主要原因，首次提出“高寒地區(qū)新能源汽車”概念；二、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布將推進(jìn)新能源汽車北方市場“破冰”，將為新能源汽車高寒環(huán)境應(yīng)用打破市場壁壘，有利于推動(dòng)低溫電池應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展；三、為新能源汽車走出去“開路”，提高我國新能源汽車在國際新能源汽車產(chǎn)業(yè)的話語權(quán)；四、觸發(fā)我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的增長點(diǎn)：聚焦高寒環(huán)境，突破關(guān)鍵技術(shù)，完善產(chǎn)業(yè)路徑，共建發(fā)展平臺(tái)；五、首次發(fā)布了四項(xiàng)高寒地區(qū)新能源汽車團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)我國現(xiàn)有新能源汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充與提升，是促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的里程碑。

    首批四項(xiàng)高寒標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際應(yīng)用方面，今年1月份在黑河展開了低溫性能檢測貫標(biāo)及拉力賽。從單體性能上提出改進(jìn)，和電池廠一起開發(fā)適用于低溫的電池。包括材料改善，優(yōu)化配樁，改善電池的低溫性能。另一方面進(jìn)行了測試，電池單體改善以后，做了很多驗(yàn)證工作，通過前后對(duì)比，改善效果明顯。改善后對(duì)電池包進(jìn)行了驗(yàn)證，在-30℃下，用WLTC行駛2.5小時(shí)，都能滿足工況。

    整車在環(huán)境艙轉(zhuǎn)鼓上，按照WLTC工況進(jìn)行低溫電池性能專項(xiàng)驗(yàn)證試驗(yàn)，通過10天測驗(yàn)，累計(jì)行駛1100公里無故障。結(jié)合四個(gè)目標(biāo)（產(chǎn)品驗(yàn)證、運(yùn)營、產(chǎn)業(yè)基地、交流），未來的發(fā)展是三個(gè)體系和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的研發(fā)，在目前的體系上，做進(jìn)一步完善。除了電池以外，電極在低溫下也是需要做大量的測試，標(biāo)準(zhǔn)工作計(jì)劃1個(gè)組織，2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系，3個(gè)重大活動(dòng)。通過推動(dòng)電池性能提升，我們現(xiàn)在也對(duì)電池提出了新要求，也正在考慮推出針對(duì)低溫環(huán)境下專用的電池。通過和電池廠合作，從材料、加熱等各方面出發(fā)，除了電池本身以外，希望多加熱，包括單體脈沖加熱等。下一步工作主要考慮和電機(jī)發(fā)熱相結(jié)合。目前，通過四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在企業(yè)方面已經(jīng)開始落地工作，而且開始做一些初步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
    從全世界來講，高寒氣候下電動(dòng)車發(fā)展的技術(shù)瓶頸，是一個(gè)被忽略的領(lǐng)域。一汽集團(tuán)通過標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，推動(dòng)低溫電池技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)新能源汽車北方市場“破冰”，為新能源汽車高寒環(huán)境應(yīng)用打破市場壁壘。