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赵子亮：高寒地区新能源汽车标准化体系建设

2018-08-07 10:28:33·  来源：中国汽研新能源汽车测试评价  
　
2018年7月19-20日，中国汽研成功召开“新能源汽车关键技术国际论坛”，来自国内外的18位行业专家发表了主题演讲。中国汽研将连续为大家推送精彩演讲实录。本文为一汽集团公司新能源开发院电池研究所赵子亮所长带来的《高寒地区新能源汽车标准化体系建设》


2018年7月19-20日，中国汽研成功召开“新能源汽车关键技术国际论坛”，来自国内外的18位行业专家发表了主题演讲。中国汽研将连续为大家推送精彩演讲实录。本文为一汽集团公司新能源开发院电池研究所赵子亮所长带来的《高寒地区新能源汽车标准化体系建设》



世界各国已逐渐宣布禁售传统燃油车时间表，据IEA（国际能源署）统计，至2020年，全年新能源汽车总销量将达600万辆，全球新能源汽车保有量将达2000万辆，新能源汽车市场即将进入爆发期。目前，中国新能源汽车已经接近200万辆。在欧美和亚洲，包括中国，都在大力发展新能源汽车，但在东北地区，特别是寒冷地区，新能源汽车还是比较少，80%以上都是集中在北京以南。主要由于电池在低温环境下的性能衰减较大，整个纯电动汽车的分布呈现出“南高北低”的现象，北方纯电动发展比较滞后。



电动汽车在全球范围面临怎样的挑战？在北方地区每一年有半年的时间，近6个月在零度以下，如哈尔滨，一年最低气温0℃以下有180天，-10℃接近120天，-20℃达到了67天，低温环境时间较长。新能源车“闯关东”，突破低温是第一大挑战，低温不解决，推广将变得很难，特别是成交率。低温应用的关键挑战包括：续驶里程、充电时长、空调采暖、循环寿命和动力性能。总体而言，电池问题在电池上。电池单体的容量和能量在零度以下，整个性能衰减明显，当温度低至-30℃时，电池能量衰减为常温时的58%。从常温至-30℃，可以看出，低温下整个电池放电功率的衰减，包括容量和能量都非常明显，特别在-30℃时，50%SOC点的电池放电功率衰减了75%，电池的低温性能还需要改进。

针对这一现象，一汽也组织相关的企业做了一些工作。吉林省电子协会于2009年成立，归属省工信厅主管，是汽车电子领域国内首家行业组织，拥有一汽集团及所属企业、吉林大学、东北师大、中科院长春分院及光机所和应化所、东北工业集团、吉林联通、航胜电子等汽车电子领域105家单位理事。目的是打造有效的第三方平台，特别是高寒地区形成产业联盟，推动动力电池等技术创新，技术进步。目前已成立了立足东北、面向全国的标准化组织，大力推进标准化建设。工作成果主要包括以下几点：一、找到了影响新能源汽车在北方应用的主要原因，首次提出“高寒地区新能源汽车”概念；二、团体标准发布将推进新能源汽车北方市场“破冰”，将为新能源汽车高寒环境应用打破市场壁垒，有利于推动低温电池应用关键技术产业化发展；三、为新能源汽车走出去“开路”，提高我国新能源汽车在国际新能源汽车产业的话语权；四、触发我国新能源汽车产业发展新的增长点：聚焦高寒环境，突破关键技术，完善产业路径，共建发展平台；五、首次发布了四项高寒地区新能源汽车团体标准，是对我国现有新能源汽车相关标准的补充与提升，是促进新能源汽车产业发展的里程碑。





首批四项高寒标准的实际应用方面，今年1月份在黑河展开了低温性能检测贯标及拉力赛。从单体性能上提出改进，和电池厂一起开发适用于低温的电池。包括材料改善，优化配桩，改善电池的低温性能。另一方面进行了测试，电池单体改善以后，做了很多验证工作，通过前后对比，改善效果明显。改善后对电池包进行了验证，在-30℃下，用WLTC行驶2.5小时，都能满足工况。



整车在环境舱转鼓上，按照WLTC工况进行低温电池性能专项验证试验，通过10天测验，累计行驶1100公里无故障。结合四个目标（产品验证、运营、产业基地、交流），未来的发展是三个体系和标准实验的研发，在目前的体系上，做进一步完善。除了电池以外，电极在低温下也是需要做大量的测试，标准工作计划1个组织，2个标准体系，3个重大活动。通过推动电池性能提升，我们现在也对电池提出了新要求，也正在考虑推出针对低温环境下专用的电池。通过和电池厂合作，从材料、加热等各方面出发，除了电池本身以外，希望多加热，包括单体脉冲加热等。下一步工作主要考虑和电机发热相结合。目前，通过四个标准，在企业方面已经开始落地工作，而且开始做一些初步的实验验证。

总结
从全世界来讲，高寒气候下电动车发展的技术瓶颈，是一个被忽略的领域。一汽集团通过标准体系建设，形成产业联盟，推动低温电池技术创新，实现新能源汽车北方市场“破冰”，为新能源汽车高寒环境应用打破市场壁垒。


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