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百人会活动 | 关注动力电池设计、工艺及装备 ——中国电动汽车百人会召开课题交流会

发布时间:2017-02-03  来源:本站  浏览:473次

        动力电池是一个非常复杂的系统,它相当于人的心脏,是支撑电动汽车持续发展的核心。动力电池的技术发展是行业关注的重中之重,对此,百人会组织设立“动力电池技术升级与产业链研究”专项课题,为使课题能更准确、全面地反应行业现状及面临的问题,该项课题的第三次交流会于12月5日在清华紫光国际交流中心召开,来自高校、科研院所、企业的60余名嘉宾围绕“动力电池设计、工艺及装备”展开讨论。中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高主持了此次会议,中国电动汽车百人会理事长陈清泰进行了总结发言。

  

        电动汽车的大规模应用要以安全可靠为前提,其中,动力电池的安全尤为重要。如何进行电池设计,以保障其安全运行是电池厂最为关注的问题。宁德时代新能源有限公司研发经理钟开富指出,为打造安全可靠的产品,目前设计了被称为V—Model的开发流程,把每个系统分成子元件,子元件进行单独的开发,然后做系统的集成,之后进行可靠性的测试论证。其次,在理论模拟的基础上去模拟电池的产热,通过实验测试的手段修正这个模型,带到实际电池包的仿真里面,再用实测数据去修正模型。在此基础上提出整个管理策略、冷却策略和MES管理策略,每一步建立可靠的分析方法,去建立整个电池包的设计。

        深圳吉阳智能科技有限公司董事长阳如坤指出,我国缺少电池设计的理论支撑,电池设计仍存在一些问题,主要表现在电池是试凑设计,反复修改,多次验证逼近真实。在性能设计上非常缺失,很多电池厂只追求容量,缺少综合平衡。此外,电池设计还存在着工艺设计缺失、考虑制造少、缺标准、缺规范等问题。他强调,应实现电池的数字化设计,才有可能达到智能制造的基本要求。

        动力电池工艺复杂,工序繁多,每道工序对电池的性能都有影响,这就要求生产过程尽量减少人为操作,使生产更为科学和标准化。因此,动力电池对其设备开发的要求极高,设备的优劣直接影响着动力电池的性能、质量、安全及成本。

        比亚迪股份有限公司第二事业部储能及汽车电池工厂总经理沈晞指出,对动力电池设备的开发应围绕“四高”、“两大”来进行。其中,“四高”是指设备必须高可靠性、高精度、高效率、高度自动化。“两大”是指设备开发应基于大规模生产,在可量产的前提下进行设备的整合和优化。其次,设备开发应该是大系统的集成, 将整个大系统进行有机串联,才能把电池生产的各环节都把控好。

        沈晞认为,国内设备的配料系统、涂布机、分切机、装配线、化成分容设备、物流和仓储系统、生产制造系统及在线监控系统都存在不足,仍有很大的提升空间。他建议,应上下游之间充分沟通过,使设备厂家明确动力电池厂家的需要,明确开发目标,提高技术人员水平,进行跨行业整合等。

        我国电动汽车产业发展迅猛,对动力电池的需求量呈现爆发式增长,到2020年电动汽车保有量预计达到500万辆。福建星云电子股份有限公司总经理助理刘震表示,如果动力电池系统不实现大规模制造,将无法满足这一需求。

        他指出,大规模制造是一个生产方向,也是降低成本、提高品质的主要途径,其核心是自动化的装备、过程检测系统、生产制造的执行系统,包括MES系统。刘震表示,目前实现大规模制造面临诸多问题,如动力电池系统生产仍以半自动化为主;电池系统生产企业和自动化装备企业的磨合还不够,产业链协作不够;电池模组设计验证不充分,很多没有经过系统的评价测试阶段;电池模组关键工艺设计不成熟,验证不够充分,并且一次通过率低等。他指出,实现大规模制造需要电池企业、BMS研发企业、电池包系统企业、装备企业、整车企业等产业链的协力合作,其中电池模组和电池包系统工艺和尺寸标准化是大规模智能化制造前提,也是当下电池包系统设计工作的重点。

        阳如坤指出,目前动力电池是1MWh为一条生产线,存在着合格产能低、一致性差、安全性差、维护麻烦、成本高等问题。未来是一条生产线需要1GWh到5GWh,在原来基础上增长了1000倍甚至几千倍,为实现这一目标,除了需要大规模制造外,智能化制造是其重要解决途径。

        钟开富表示,动力电池的制造朝着智能化的方向发展,主要分为三个阶段。第一阶段是要实现自动化工厂,各个工序段实现自动化工程降低人工成本。第二阶段是实现数字化工厂,有综合的分析能力,使生产的决策更加的快速、准确。第三阶段是智能工厂,把现成的资产、资源、基础设施跟数字化的流程相结合,实现业务的进一步优化。他指出,基于这个框架目前已经做出规划,在设计方面,要有集成化的产品以及标准化的工艺。其次,在标准化的集成化产品和工艺下面考虑如何去实现智能化的设备和产线,并在这个基础上打造数字化管理系统。

        中国电动汽车百人会理事长陈清泰在总结发言中强调,我国对动力电池的需求量前所未有,应抓住机遇,将主要精力用于提高核心技术及产品质量,在这一过程中建立核心竞争力。他表示,跨行业合作对产业的发展尤为重要,百人会的优势就是跨行业,使整车企业、电池企业、装备制造企业各方共同交流,反复磨合,才能加快整个技术的进步。


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