12月17日，第七屆全球新能源汽車大會(GNEV7)在北京中國大飯店盛大開幕，力帆集團副董事長、首席科學(xué)家陳衛(wèi)先生在“圈地運動之后”為主題的充換電論壇上發(fā)表主題演講稱，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、首席科學(xué)家陳衛(wèi)
對于充電模式的運營問題，陳衛(wèi)表示，一方面需要關(guān)注的是如何運用集中型的充電站來獲取移峰填谷的經(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(xiàn)在最多的是底盤換電，2010年世博會上幾十臺電動車均以底盤換電的方式為主，現(xiàn)在是分箱換電，因此涉及到如何把大的電池分小的問題。力帆2007年進入新能源汽車的制造，2015年推出I.BLUE的發(fā)展戰(zhàn)略，重點強調(diào)新能源產(chǎn)品的制造這一塊，包括電池、電機、電控以及汽車的輕量化設(shè)計。陳衛(wèi)重點分享了力帆的深藍(lán)能源。
力帆I(xiàn).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，實現(xiàn)人、車、道路、電池和能源的互聯(lián)互通，最終目標(biāo)是解決安全問題。
分箱換電主要是用傳統(tǒng)的老車進行改造的，因此力帆稱之為版本2.0，接下來力帆將逐步演進。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，隨著能量聚增加，重量還會進一步減少。
快換方式既有技術(shù)問題又有經(jīng)濟問題。過去連接器是一個大的電池，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)過近3年的開發(fā)，實際運行一年多，幾萬塊電池在路上流通，到目前為止未發(fā)生一例因為連接器導(dǎo)致的電池安全問題，也未發(fā)生運營車輛在路上燃燒的安全問題。
標(biāo)準(zhǔn)是一個重要的門檻，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，這樣一來即使是燃燒爆炸，這點能量也不至于把整輛車全部燒毀。
其三是免去了復(fù)雜的CAN總線，主要是芯片，力帆花費2年多的時間專門設(shè)計了一個針對電池安全系統(tǒng)管理的物聯(lián)網(wǎng)芯片。這給了力帆的用戶很大的便利，比如在手機上可以看到每一個電芯的溫度、壓力等。
除了技術(shù)性的問題，安全的問題也很重要。陳衛(wèi)表示，安全方式的解決辦法有很多，像電池管理系統(tǒng)解決了傳感和處理以及決策等問題。具體來講，首先分布式或后臺集中處理，BMS跟后面的大數(shù)據(jù)平臺都有一個分工。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，三元鋰電在使用過程中會膨脹，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。最后是氣味，電池一旦發(fā)生泄漏產(chǎn)生氣味，力帆將會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(tǒng)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(yīng)過程，怎樣讓液態(tài)的電解液通過處理在幾分鐘內(nèi)變成另外一種膠體，使得鋰離子很難穿越，不會在一瞬間產(chǎn)生爆炸。這是一個根本性的解決方案。
現(xiàn)在的車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(dá)到80%左右。那3000次怎么辦？工信部提的要求是8年10萬公里，10萬公里這個目標(biāo)其實很容易滿足，但是8年這個目標(biāo)取決于用戶用法。如果10萬公里先到，那些私家車怎么辦？
針對以上問題，力帆對電池安全進行了處理。分箱換電一是解決了大電池包溫度均勻性的問題，二是解決了能量分散的問題。由于系統(tǒng)都是在一個完整設(shè)計的閉環(huán)系統(tǒng)里，所以可以做到淺充淺放。根據(jù)不同廠家不同性質(zhì)材料體系的堅持，可以動態(tài)的選擇不同的充電曲線來延長電池的壽命。因此力帆的雙向充電機時刻都在讀取內(nèi)部狀態(tài)，包括電壓、溫度。整個變化過程均受雙向充電機控制。
此外，陳衛(wèi)分享了力帆優(yōu)化溫度的做法。因為冬天充電，內(nèi)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，使溫度起來以后再充，這個問題很好解決。但對于電池沒有拿回來的現(xiàn)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)]有涉及的動態(tài)分容，陳衛(wèi)也做了分享。為了解決不同車輛的電池差異性問題，力帆產(chǎn)線上設(shè)有自動分容。當(dāng)電池放完電以后，還有一個工業(yè)的ICT，第一步把電池?fù)Q下來以后，工業(yè)ICT就會看到每一個電芯里面干燥的情況，縫隙有多大。當(dāng)檢測到縫隙接近警戒線以后，會把電芯重新取下來，完全換掉。
關(guān)于換電，由于處在市場初期，大家還在市場嘗試過程中，因此力帆運營的經(jīng)驗對于整個行業(yè)也是很重要的，陳衛(wèi)也對此進行了分享。力帆在重慶、杭州、成都、鄭州、綿陽和河南的濟源已經(jīng)開通無線換電站，擁有5000多臺車的保有量。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(yán)重的如京津冀、長三角、珠三角和西南華中人口密集、污染嚴(yán)重的地區(qū)。像成都這樣的城市。
陳衛(wèi)認(rèn)為，分箱換電不是一個簡單的技術(shù)與成本的問題，實際上它是在不改變消費者使用習(xí)慣的前提下，發(fā)展新能源汽車的另外一種模式，因此解除了消費者的里程憂慮和充電的問題。
在實現(xiàn)車電分離以后，車價實際上是裸車價，這可以加速新能源汽車的普及。正像陳衛(wèi)所說，充換電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)對新能源汽車的助推力是最基礎(chǔ)的。
（轉(zhuǎn)自第一電動網(wǎng)）
