12月23日,BAIC新能源举办“冬天电池寿命在哪里?”在三里屯ARCFOX空间体验中心,深入探讨新能源汽车行业动力电池、低温续航等相关技术的发展。
到了冬季,为什么低温下电池性能会下降?如何解决耐低温问题?如何保证电池安全?党委委员、BAIC新能源工程研究院副院长戴康伟带领三宝团队与行业媒体、专家学者进行交流,为企业提供技术解决方案。
低温冷启动黑技术电动车也是防冻的
冬季新能源汽车电池衰减,导致续航里程打折,这是大多数新能源车主都知道的。为什么电池容量在低温下会衰减?为什么系统可用功率降低?“这与动力电池的工作原理密切相关,”戴康伟解释说。从技术角度来说,动力电池是通过电解液中的锂离子转移和正负极的插拔来充放电的。在低温下,正负极材料的活性和内部电解液的电导率降低,内阻增大,因此工作电流减小。外在表现是动力电池可用容量的衰减,这也是续航里程打折的原因之一。
那么,如何提高低温电池的衰减呢?业内普遍做法是通过PTC加热系统(正温度系数高的元器件)对电池进行加热,使其正常工作,最大限度地提高电池的充放电效率。一般来说,车载端通过PTC加热系统对冷却液进行加热,加热后的冷却液流入电池热管理通道,就像地暖一样对电池进行加热。
但是“地暖”升温速度不够快。为了提高取暖率,减少用户等待时间,BAIC除了PTC加热外,还在研究两种黑技术。
一、超低温冷启动。据介绍,该技术的原理是利用低温下电池内阻增大的特点,通过高频大电流脉冲充放电实现快速加热效果。与传统的正温度系数加热方法相比,这种技术由于电池单元中的自加热而具有更好的温度一致性。简单理解就是动力电池的大部分能量都是低温密封的。北汽新能源电池的快速加热技术,使用少量的能量就可以快速稳定的提高电池温度。
二、全天候电池。在这项技术中,电池之间的镍板通电产生热量,从而快速将热量传递给电池以提高其温度。今年1月,BAIC新能源在黑龙江成功进行了低温测试,电池温度从-18到18只需300秒左右。这一核心关键技术处于世界领先水平,为新能源汽车突破严寒禁区奠定了坚实的技术基础。
热泵加热降低了能耗,提高了低温耐久性
在冬季,为了提高整体续航里程,除了保证稳定的电池性能外,还需要针对——的痛点提出新的解决方案,——的痛点是由于暖风加热导致耗电量大。
“提高低温里程的方法,集中的两个字是‘开源’和‘节流’,通过热泵技术提高供热系统的效率,使1kW的电力可以达到1.5kW甚至2kW的热量。这是开源的方式。”戴康伟提到的热泵空调在家用空调领域已经比较成熟,各大品牌的节能冷暖一体机大部分都是常见的空气源热泵空调。热泵简单描述就是高温制冷空调回路颠倒使用。在冬天,我们制造环境温度较低的制冷剂来吸收环境的热量,然后将这部分从环境中吸收的热量带入乘客舱。这是热泵
戴康伟介绍,常规热泵系统对环境温度有一定的限制,一般只能适应-10以上,效率会随着温度的降低而降低。目前最前沿的技术是CO2热泵,在零下30依然可以工作,制热效率比目前高30%以上,驱动范围可以提高15%。目前,BAIC新能源正在做这方面的技术储备,并进行了实车测试,取得了成功。同时,BAIC新能源还开发了一套极冷技术群,包括停车保温、远程充电保温、电池极速加热、矩阵闪充、低温驱动能源适配、能源智能回收、超低温热泵空调系统等。提高整车低温续航里程和充放电能力。
创新干湿分离热管理技术,多重保护和安全
如何在提高低温性能的同时保证使用安全?北汽新能源的做法是采用高效、干湿分离热管理技术的高品质电池组。
北汽新能源采用SK三元锂离子电池,是世界上最安全的。从设计开发、制造、综合应用、安全警示等方面严格控制产品安全。从而最大化用户的安全性。
戴康伟介绍,“在碰撞安全性方面,我们从整车到电池芯做了多重保护设计,电池系统不再是挂在车身上的系统,而是车身刚度和强度的支撑部分”。此外,通过电池盒框架型材的形状优化设计,形成大量的吸能区域,可以有效吸收碰撞动能,避免内部零件的变形和相对位移,保证系统的安全性。
针对电池安全问题,BAIC新能源还创新研发了第四代IBTC电池热管理技术——干湿分离热管理技术。具体来说,液冷系统的收集管设置在框架型腔内,并增加一层密封。即使发生非常严重的碰撞,液冷系统也会损坏泄漏,因为模块和液冷系统设计在单独的仓库中,有双重密封,可以避免冷却剂泄漏造成的绝缘失效。
此外,BAIC新能源设计的电池系统具有防水、防尘、防火等技术优势。电池组同时满足IP68和IP69K的防尘、放水技术标准,可防止高压喷水;电池组的设计也符合国标和欧标的双重标准,内部配备防火结构,充分保证司机和乘客的出行安全。
"用户满意度一直是我们制定战略的先决条件."戴康伟说,我们会对开发出来的功能进行多次总结和讨论,让用户体验最好。同时,功能开发完成后,需要携带实车进行常规道路试验和高温、寒冷、高原等极端环境试验。经过几轮测试,所有项目均通过验证,功能能够满足搭载量产车的条件。
作为第一家部署R&D和生产新能源汽车的汽车企业,BAIC新能源一直专注于新能源领域的核心技术,不断增加R&D的投资,在比能量、使用寿命、动力电池低温性能、三大动力系统的安全可靠性、降低成本等方面实现突破。与此同时,BAIC新能源也为面向未来的新一代新能源汽车构建了完整的研发体系,不断在主导行业创造高性能产品,为用户解决问题,为行业发展做出贡献。






