長(zhǎng)安汽車姚振輝：深度合作電池企業(yè) 降成本需優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
長(zhǎng)安汽車新能源研究院副總工程師姚振輝作主題演講
11月16日，“2017’第二屆動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)暨第三屆中國(guó)電池行業(yè)智能制造研討會(huì)”在北京啟幕。本屆峰會(huì)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)和電池中國(guó)網(wǎng)共同主辦，天津力神電池股份有限公司聯(lián)合主辦；中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)承辦，無(wú)錫先導(dǎo)智能裝備股份有限公司聯(lián)合承辦。參加此次峰會(huì)人數(shù)超600人。
長(zhǎng)安汽車新能源研究院副總工程師姚振輝在演講中，就長(zhǎng)安汽車在動(dòng)力電池系統(tǒng)的開發(fā)中遇到的挑戰(zhàn)以及應(yīng)對(duì)舉措做了詳盡的介紹。
以下為姚振輝演講內(nèi)容：
各位尊敬的來(lái)賓還有專家上午好！我是來(lái)自重慶長(zhǎng)安新能源汽車研究院的姚振輝，今天我給大家分享的報(bào)告主題是動(dòng)力電池系統(tǒng)的機(jī)遇、挑戰(zhàn)以及我們的應(yīng)對(duì)舉措。
首先今天上午很多領(lǐng)導(dǎo)也給我們分享了一些國(guó)家政策層面的信息，我分享一下我們體會(huì)到的行業(yè)形勢(shì)，第一點(diǎn)就是國(guó)家對(duì)新能源汽車的發(fā)展逐步由通過(guò)補(bǔ)貼引導(dǎo)轉(zhuǎn)向了一個(gè)強(qiáng)制性的推動(dòng)。我們定位由柔至剛，雙積分落地實(shí)施從2019年開始，很多整車廠喘了一口氣，原來(lái)是2018年，現(xiàn)在延到2019年，同時(shí)感到緊迫的壓力，2019年也不遠(yuǎn)了。從國(guó)外來(lái)說(shuō)，以挪威為首宣布了停售燃油車的時(shí)間，包括中國(guó)政府正在研究這個(gè)時(shí)間表。不管這個(gè)時(shí)間精不精確，也是這么一個(gè)信號(hào)，表明一個(gè)大的趨勢(shì)，我們現(xiàn)在所有的整車廠也都必須快速的發(fā)展新能源汽車。
新能源汽車已經(jīng)從早期的示范運(yùn)行逐步跨入產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化量產(chǎn)的一個(gè)階段，應(yīng)用上也包括了私人用戶、公共出行、分時(shí)租賃、電動(dòng)物流以及出租市場(chǎng)等多個(gè)需求，可以說(shuō)現(xiàn)在新能源汽車已經(jīng)走入了千家萬(wàn)戶。我們國(guó)內(nèi)也保持了一個(gè)快速增長(zhǎng)，15年和16年連續(xù)兩年產(chǎn)銷居世界第一。17年10月份為止，新能源汽車銷量49萬(wàn)輛，乘用車33.7萬(wàn)輛。從這個(gè)數(shù)字來(lái)說(shuō)，一個(gè)是銷量逐步增加，二是走入千家萬(wàn)戶，大家對(duì)新能源汽車本身的品質(zhì)、性能要求也越來(lái)越高，其中大家都知道動(dòng)力電池是新能源汽車的核心，同時(shí)也是技術(shù)瓶頸所在，所以我們感覺(jué)到對(duì)動(dòng)力電池的系統(tǒng)綜合性能也提出了更高的要求。
第二，介紹一下長(zhǎng)安的戰(zhàn)略，我們?cè)谏蟼€(gè)月19號(hào)在北京發(fā)布了長(zhǎng)安的新能源戰(zhàn)略3.0，香格里拉計(jì)劃，我們預(yù)計(jì)到2020年完成三大新能源專用平臺(tái)的打造，到2025年全面停售燃油車，具體的舉措，到2025年之前投入一千億來(lái)進(jìn)行新能源汽車的研發(fā)、服務(wù)等領(lǐng)域的投入。依托于長(zhǎng)安五國(guó)九地的研發(fā)體系，整合全球最優(yōu)的資本，以客戶的需求為核心，打造極致體驗(yàn)，這是我們的一個(gè)口號(hào)，打造最安全、最便捷、最智能的產(chǎn)品，預(yù)計(jì)推出新能源純電動(dòng)車21款，插電式混合動(dòng)力汽車12款，率先在新能源汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)L3到L4級(jí)的自動(dòng)駕駛功能。
長(zhǎng)安從01年開始起步研究混合動(dòng)力技術(shù)，進(jìn)入新能源汽車技術(shù)的研發(fā)領(lǐng)域，08年開始布局新能源業(yè)務(wù)，經(jīng)歷了起步期、孕育期、成長(zhǎng)期三個(gè)階段。在成長(zhǎng)期主流的產(chǎn)品是14年底上市的逸動(dòng)EV，16年底上市的純電動(dòng)。今年我們迎來(lái)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，在上個(gè)月19號(hào)集中發(fā)布了三款新能源車的上市，第一款是逸動(dòng)EV300轎車，綜合工況300公里，勻速工況390公里。第二款是CS15EV純電動(dòng)，它的綜合工況300公里，勻速60公里/小時(shí)、398公里，另外一款是逸動(dòng)插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)，續(xù)駛里程60公里，綜合油耗1.6L。這三款產(chǎn)品使用的電池系統(tǒng)也都是由長(zhǎng)安自主集成設(shè)計(jì)并且生產(chǎn)的電池系統(tǒng)，都是長(zhǎng)安全部自己打造，我們的模組是購(gòu)買供應(yīng)商的模組。
第三，講一下動(dòng)力電池面臨的挑戰(zhàn)，首先可以看到隨著現(xiàn)在我們的補(bǔ)貼影響和大家對(duì)長(zhǎng)里程EV乘用車的需求。我們這有一個(gè)比較，從2017年前三批推薦目錄來(lái)說(shuō)，超出120瓦時(shí)每公斤的電池目前到第三批的時(shí)候已經(jīng)上升到47.4%，使用三元電池的已經(jīng)從第一批目錄67%上升到第三批目錄80.47%，可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)三元電池的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越普及。
其次，從2016年底到2020年，預(yù)計(jì)有兩次的補(bǔ)貼退坡，20年之后，國(guó)補(bǔ)地補(bǔ)會(huì)完全取消，這樣會(huì)帶來(lái)什么呢？對(duì)新能源來(lái)說(shuō)，成本壓力越來(lái)越大。我們按照節(jié)能與新能源汽車路線圖的規(guī)劃，到2020年電池的總成本價(jià)格會(huì)做到一塊錢一瓦時(shí)，但是這個(gè)降幅還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能彌補(bǔ)補(bǔ)貼退坡的壓力。最近坊間傳言，2018年補(bǔ)貼會(huì)進(jìn)一步下降，可能我們感受到的成本壓力會(huì)提前到來(lái)。
再次，就是市場(chǎng)需求其技術(shù)進(jìn)步要求產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)快速迭代。我們總結(jié)新生代消費(fèi)群對(duì)汽車的消費(fèi)需求在快速變化，我們最早說(shuō)做可靠的汽車，然后說(shuō)做舒適的汽車，去打動(dòng)消費(fèi)者，目前我們要做的汽車是懂你的汽車，也就是要和客戶建立起情感的紐帶，做到人車一體。這樣一來(lái)，我們中國(guó)的消費(fèi)者有一種特性，他的需求更新口味變化非常快，所以我們一定要做到產(chǎn)品快速的更迭。另一方面，電池的技術(shù)本身也在快速的發(fā)展，不停的在提升能量密度。我們有可能作出里程更長(zhǎng)的產(chǎn)品，包括補(bǔ)貼的影響，給整車廠提出了更高的要求，如何快速的打造一款新的產(chǎn)品。最后，綜合性能要求更高。我剛才講了，既然是走入到千家萬(wàn)戶，大家對(duì)電動(dòng)車的要求就會(huì)和常規(guī)車類似。我們總結(jié)出用戶的一些關(guān)注點(diǎn)，可靠性、續(xù)駛里程、價(jià)格、充電時(shí)間、壽命、安全性、保養(yǎng)費(fèi)用，這些全部都是受到電池的影響，所以電池非常重要。
最后，優(yōu)質(zhì)的電池配套供應(yīng)商競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。16年有150多家電池廠實(shí)現(xiàn)了新能源汽車的匹配，但是前十家企業(yè)配套量已經(jīng)占據(jù)了總量的79%，17年前上年前十家企業(yè)的配套量占到了77%。就是說(shuō)什么呢？現(xiàn)在普遍產(chǎn)能過(guò)剩，但是優(yōu)勢(shì)資源非常有限，競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。
第四，面臨這些舉措，我們長(zhǎng)安汽車在電池領(lǐng)域的一些開發(fā)舉措跟大家分享一下。首先我們建立了基于長(zhǎng)安的常規(guī)車開發(fā)體系，新技術(shù)開發(fā)體系，建立適合長(zhǎng)安新能源汽車的一個(gè)自主研發(fā)體系。我們可以針對(duì)不同程度、不同類型的需求，采用可配置的靈活開發(fā)周期，在滿足開發(fā)的情況下，最大限度縮短開發(fā)時(shí)間。
另外我們堅(jiān)持按照模組標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)平臺(tái)化、總成通用化的設(shè)計(jì)思路在開展工作，模組目前我們選用的是VDA PHEV2標(biāo)準(zhǔn)模組，未來(lái)也不排除會(huì)發(fā)生一些演化，據(jù)我們了解，也在發(fā)生一些演化，在當(dāng)前的時(shí)期，針對(duì)產(chǎn)品品種多，每個(gè)產(chǎn)品整體的銷量又比較有限的前提下，目前這一款是比較適合我們企業(yè)應(yīng)用的一款模組。未來(lái)隨著專業(yè)平臺(tái)的開發(fā)以及新能源產(chǎn)量的不斷擴(kuò)大，定制化的模組會(huì)走入我們的視野。第二是系統(tǒng)平臺(tái)化，我們電器原理平臺(tái)包括軟件平臺(tái)都是通用的，所有這些EV和PHEV都共享。第三就是做到總成通用化，目前我們還沒(méi)有辦法做到所有的總成通用化，在PHEV上面可以做到總成通用化。
講到成本，大家在抱怨主機(jī)廠在壓榨他們的利潤(rùn)空間，我們考慮的不僅僅要做到共贏，第一步還是要引入多家優(yōu)質(zhì)的供應(yīng)商，形成良好的價(jià)格和性能競(jìng)爭(zhēng)。第二，在模塊化方面，我們總結(jié)了一下，現(xiàn)在有18類模塊，其中9類按照完全通用的方式進(jìn)行。這樣一來(lái)，就會(huì)減少單件的成本，同時(shí)減少庫(kù)存，因?yàn)榉N類比較少，從而進(jìn)一步降低成本，庫(kù)存流通層面的成本。第三，技術(shù)優(yōu)化，整個(gè)電池系統(tǒng)大概70%我們認(rèn)為是來(lái)自于設(shè)計(jì)成本，所以最大挖潛力的地方是設(shè)計(jì)，所以我們要和供應(yīng)商建立深度的合作關(guān)系，我們以主機(jī)廠的經(jīng)驗(yàn)引導(dǎo)供應(yīng)商如何在設(shè)計(jì)上進(jìn)行優(yōu)化。剛才大家提到一說(shuō)電池就說(shuō)原材料成本貴，但是大家做電池的知道，其中我們用了大量的非常規(guī)的，鈷酸鋰、鈷鎳這些材料，我們用的結(jié)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)件實(shí)際上有很大的降本空間。
我們很重視電池的安全，我們建立了三層的安全架構(gòu)體系。而且我們的控制系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了可以達(dá)到功能安全I(xiàn)SO26262，也就是ISOC級(jí)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。最后在我們的控制軟件上面，我們具備了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電池管理系統(tǒng)的軟件，形成了平臺(tái)化的軟件架構(gòu)。我們非常注重軟件的匹配，在不同的溫度，不同的電池壽命，不管快充還是慢充，我們的電池系統(tǒng)的適應(yīng)性，軟件的適應(yīng)性要做到最佳。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，我們?cè)诔跏嫉臅r(shí)候有很大偏差，或者電流精度比較差的情況下，我們最終可以做到精度很高的SOC的估算。
第五，現(xiàn)在充電是我們很頭疼的一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)楦鱾€(gè)地方的充電樁企業(yè)很多，由于大家理解不同，往往不很兼容。如何解決這個(gè)問(wèn)題？從企業(yè)角度，目前我們首先和多家的充電樁供應(yīng)商和充電運(yùn)營(yíng)商建立了長(zhǎng)期的技術(shù)溝通的機(jī)制，從而發(fā)現(xiàn)潛在一些問(wèn)題。第二，我們會(huì)選擇重點(diǎn)城市，大規(guī)模的撒網(wǎng)，來(lái)把我們新車拿去在實(shí)地進(jìn)行檢測(cè)測(cè)試，以避免在整車發(fā)布之后再出現(xiàn)很多問(wèn)題。
下面講到輕量化，輕量化我這邊就不多說(shuō)了，主要還是借鑒于一些非金屬材料，還有輕質(zhì)材料，包括CIE的仿真計(jì)算。同時(shí)強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，未來(lái)做到模組、總成到車，不管是從單體到模組到總成的車都有不同的標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都要去測(cè)試，從我們的理解來(lái)說(shuō)，很多設(shè)計(jì)都是多余的，但是不得不做。未來(lái)也期待如果這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)能夠整合的話，比如以來(lái)進(jìn)行安全的判斷，我們認(rèn)為是足夠的。只有做到這樣，我們可以節(jié)省很多的冗余的零部件，降低重量，同時(shí)提高布置效率。
熱管理就不多講了，最后一個(gè)就是我們現(xiàn)在做的一件事情，現(xiàn)在講大數(shù)據(jù)和智能互聯(lián)，我們?cè)趺礃永密囕d的平臺(tái)上面的數(shù)據(jù)進(jìn)行我們故障的診斷，包括售后的維護(hù)，同時(shí)還有一個(gè)就是軟件的快速更迭，通過(guò)手機(jī)端或者車載的智能平臺(tái)進(jìn)行推送，這是我們現(xiàn)在做的另外一項(xiàng)工作。謝謝大家！
（根據(jù)發(fā)言整理，未經(jīng)本人審閱）
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