【媒體大咖話北理】北理工“黑科技”助力 電動車再不懼冬奧崇禮超低溫
發(fā)布日期：2017-08-31 供稿：黨委宣傳部 編輯：張長鑫 審核： 王征 閱讀次數(shù)：
【編者按】 8月31日,，由北京理工大學(xué),、中信國安盟固利動力科技有限公司主辦、北京理工華創(chuàng)電動車技術(shù)公司承辦的“面向冬奧環(huán)境的新能源汽車與低溫電池技術(shù)成果發(fā)布會”在京召開,。發(fā)布會上,，電動車輛國家工程實驗室主任,、北京理工大學(xué)機械與車輛學(xué)院教授孫逢春進行了技術(shù)成果發(fā)布，該技術(shù)通過物理方法解決電池低溫問題,，適用于各種電池體系,，徹底解決了電動汽車在冬季續(xù)駛里程急劇下降、無法啟動,、衰減,、安全隱患等諸多難題，對電動汽車的發(fā)展具有里程碑意義。
黨委宣傳部提前密切跟蹤新聞線索,，積極策劃,，做好媒體聯(lián)絡(luò)組織工作，此次發(fā)布會得到國內(nèi)近40家新聞媒體及汽車專業(yè)媒體的關(guān)注和支持,，中央電視臺《朝聞天下》,、中國教育電視臺《中國教育報道》等欄目，北京電視臺等電視媒體多次報道,，新華社,、《人民日報》《光明日報》《北京日報》《中國教育報》《科技日報》《中國科學(xué)報》《中國青年報》《中國財經(jīng)報》《環(huán)球時報》等二十余家平媒在各大版面進行報道，央視網(wǎng),、人民網(wǎng),、光明網(wǎng)、環(huán)球網(wǎng),、千龍網(wǎng),、中國青年網(wǎng)、鳳凰網(wǎng),、騰訊網(wǎng),、網(wǎng)易、新浪,、等數(shù)十家網(wǎng)絡(luò)媒體先后發(fā)布或轉(zhuǎn)載報道,，技術(shù)成果引起社會各界廣泛關(guān)注，截至目前各類媒體共計發(fā)布及轉(zhuǎn)載近1300次,。
【央視新聞頻道】《朝聞天下》面向冬奧環(huán)境的新能源汽車與低溫電池技術(shù)成果
綠色冬奧,，綠色交通是關(guān)鍵，既要保證賽會通勤的可靠性與安全性,，又要保證低污染,、低能耗，電動客車將在冬奧會的服務(wù)保障中將承擔(dān)重要角色,。
但我們知道,，鋰電池有“體恤怕冷”的低溫特性。作為2022年北京冬奧會舉辦地之一的河北省張家口地區(qū),，冬季平均溫度處于-10℃左右,，而崇禮室外賽區(qū)在極寒時溫度將降至-23℃。面對低溫條件,，按照現(xiàn)有的技術(shù),，電動車輛動力電池的充、放電特性將變差,。
該如何解決電動車低溫條件下的續(xù)航問題,，提升在冬奧會不同地區(qū)場館之間的通勤能力和可靠性呢？
崇禮的低溫，將給電動汽車帶來“極限挑戰(zhàn)”
我們知道,，電池的工作原理是內(nèi)部的電解質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)的變化,，在正負(fù)極出現(xiàn)電勢差從而產(chǎn)生電流。以鋰離子技術(shù)為動力電池具有電壓高,、比能量高、循環(huán)性能好等優(yōu)點,，在手機,、電腦以及電動汽車領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但在低溫條件下,，蓄電池的電解液,、電極材料以及隔膜的化學(xué)活性大幅度降低，導(dǎo)致電池在低溫條件下的放電性能變差,，放電電壓降低,，放電容量明顯減小。
以我們平常使用的智能手機為例,，說明書中一般標(biāo)注的理想使用溫度帶介于16℃至22℃之間,，可以正常使用的溫度區(qū)間是0℃至35℃，而可以存放的溫度范圍是-20℃至45℃,。因此,，智能手機在低溫戶外出現(xiàn)自動關(guān)機的情況，一般也是由于溫度降低,，電池性能下降引起的,。有分析數(shù)據(jù)稱，常溫中電動汽車?yán)m(xù)航160公里情況下,，在-6℃時,，續(xù)航僅為69公里，而在-25℃的極寒溫度下,，電池將無法工作,。
作為2022年北京冬奧會舉辦地之一的河北省張家口地區(qū)，與北京相距兩百多公里,，冬季平均溫度處于-10℃左右,，而崇禮室外賽區(qū)在極寒時溫度將降至-23℃。面對低溫條件,，按照現(xiàn)有的技術(shù),，電動車輛動力電池的充、放電特性將變差,，容量和壽命也會衰減,，進而導(dǎo)致車輛續(xù)駛里程及整車動力性能顯著下降，充電時間明顯延長。
“黑科技”給鋰電池“防寒保暖”
今天在京召開的“面向冬奧環(huán)境的新能源汽車與低溫電池技術(shù)成果發(fā)布會”上,，北京理工大學(xué)與相關(guān)企業(yè)聯(lián)合共同發(fā)布了新型電池技術(shù),，有望徹底解決電池“怕冷”的問題。
根據(jù)科研團隊介紹,，在解決電動汽車動力電池低溫應(yīng)用方面,，傳統(tǒng)解決方案是采用外部加熱方式，但是這種電池加熱系統(tǒng)能耗高,、時間長,、效率低、效果差,。例如目前新能源汽車廣泛采用的電動空調(diào)加熱方式,，一般是通過電阻絲(PTC)加熱，其制熱能效比很低,，加熱速度慢,，在加熱電池的同時，并不能滿足車內(nèi)乘坐的舒適性要求,。
電動車輛國家工程實驗室主任,、北京理工大學(xué)機械與車輛學(xué)院教授孫逢春介紹：“此次發(fā)布的低溫自加熱電池系統(tǒng)適用于北方冬季較低的氣溫，-30℃時基于自加熱的方式在幾十秒內(nèi)使電池溫度上升到0℃以上,，從而激活動力電池的正常應(yīng)用,。該技術(shù)通過物理方法解決電池低溫問題，適用于目前各種電池體系,，能夠徹底解決電動汽車在冬季續(xù)駛里程急劇下降,、無法啟動、衰減,、安全隱患等諸多難題,。”
這種新型自加熱的電池技術(shù),，就相當(dāng)于在傳統(tǒng)電芯內(nèi)部插入高效的加熱鎳箔片,，給電池帶上“暖寶寶”，在電動汽車?yán)鋯訒r,，在短時間內(nèi)就能把電池加熱到適宜的工況溫度,。這一技術(shù)突破有望徹底解決電動汽車在冬季嚴(yán)寒條件下續(xù)航里程、行駛安全性和行駛舒適性等方面的諸多難題,。
全氣候電動汽車離我們還有多遠(yuǎn)
車輛的研發(fā)和制造是系統(tǒng)性綜合性的工程,，電池技術(shù)的突破只是走完了基礎(chǔ)階段，整車的研發(fā)還要在可靠性,、安全性和耐用性上下大量的功夫,。
北京市科委相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,，北京冬奧會河北賽區(qū)地形主要為山區(qū)，進入冬季,，道路坡度與冰雪路面等將導(dǎo)致車輛行駛工況十分復(fù)雜,。面對復(fù)雜路況，現(xiàn)有以電動為主的新能源車輛智能化程度普遍較低,，尚無法滿足冰雪覆蓋的低附著路面等復(fù)雜路況對車輛智能化的要求,，也對新能源汽車智能自主決策能力提出了較大挑戰(zhàn)?？傮w來說,，復(fù)雜路況和低智能化制約了電動汽車在北京冬奧會中的大規(guī)模應(yīng)用。
對此,，科研團隊加快整車技術(shù)研發(fā)，對智能網(wǎng)聯(lián)控制技術(shù),、驅(qū)動電機與自動變速器一體化集成技術(shù),、自動變速控制技術(shù)、系統(tǒng)智能控制技術(shù)以及低溫增焓空調(diào)技術(shù)進行了重新設(shè)計和開發(fā),，以求整車達(dá)到極高的可靠性和安全性,，更好的保障冬奧會的需求。
孫逢春介紹,，新能源汽車項目團隊計劃2017年完成搭載低溫電池和低溫增焓冷暖空調(diào)的新能源大客車,、豪華中巴車和轎車原理樣車的研制；2018年春節(jié)前,，完成全氣候新能源汽車在高寒地區(qū)的驗證試驗,；預(yù)計至2020年共完成4種車型共11輛產(chǎn)品樣車的開發(fā)，并獲得產(chǎn)品公告并投入試驗示范應(yīng)用,。同時,，將以新能源汽車為基礎(chǔ)和主線，重點攻關(guān)智能新能源汽車的研制和示范,。
技術(shù)的革新正在打破電動汽車的發(fā)展瓶頸,，可以預(yù)見，不僅是2022年冬奧會,，電動汽車的不斷發(fā)展將進一步改變?nèi)藗兾磥淼某鲂蟹绞?。（人民日報中央廚房·半畝方塘工作室 耿炎焱）
【中國教育報】北京理工大學(xué)：研發(fā)新型電池助力北京冬奧會
中國教育報北京8月31日訊（記者 焦以璇）“在零下30℃的低溫環(huán)境下，我們開發(fā)的鋰離子動力電池僅需幾十秒就能使溫度上升到0℃以上,，徹底解決電動汽車在冬季續(xù)駛里程急劇下降,、無法啟動等難題?！苯裉?，在面向冬奧環(huán)境的新能源汽車與低溫電池技術(shù)成果發(fā)布會上,，北京理工大學(xué)電動車輛國家工程實驗室主任孫逢春公布了這一最新技術(shù)成果。
據(jù)介紹,，在奧運交通中大規(guī)模使用新能源汽車是節(jié)能減排的有效手段,。北京理工大學(xué)、中信國安盟固利動力科技有限公司和美國EC POWER公司,，合作開發(fā)了超低溫區(qū)域帶自加熱技術(shù)的鋰離子動力電池系統(tǒng)產(chǎn)品并進行產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn),，該技術(shù)通過物理方法解決電池低溫問題，適用于各種電池體系,。
此外,，北京理工大學(xué)及理工華創(chuàng)電動車技術(shù)團隊還研發(fā)出智能網(wǎng)聯(lián)整車控制器和無動力中斷自動變速電驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)品，可以滿足低溫環(huán)境下整車系統(tǒng)的高效智能控制要求,，系統(tǒng)技術(shù)通過歐盟認(rèn)證并實現(xiàn)成套出口,。
【科技日報】首款低溫電池問世 電動車再不會怕冷
將服務(wù)北京-張家口冬奧會
科技日報北京8月31日電 （記者許茜）電動車怕“冷”，遇上嚴(yán)寒,，其電池性能會大打折扣,。這成為電動車發(fā)展的一大障礙。8月31日,，全球首款低溫電池產(chǎn)品問世,。它可從零下30度快速升溫至0度以上，從而激活動力電池的正常應(yīng)用,。
“在寒冷天氣,，電動車的行駛里程可降低40%至50%，且零度以下無法充電,，這讓它成了‘溫室花朵’,。”該技術(shù)團隊負(fù)責(zé)人之一,、北京理工大學(xué)教授孫逢春告訴科技日報記者,，通常給電池“升溫”的方法是外加熱，但這種方式不僅能耗高且效果也不理想,。
產(chǎn)品研發(fā)團隊由北京理工大學(xué),、中信國安盟固利動力科技有限公司及美國EC Power公司組成。技術(shù)人員利用金屬絲通電生熱的原理,，在電池電芯上加裝鎳箔片,。通電后，鎳箔片產(chǎn)生熱量,，使電池內(nèi)部溫度升高,。達(dá)到一定溫度后，箔片會自動斷開,，保障安全性,?！霸诹阆?0度的實驗環(huán)境，應(yīng)用這項技術(shù)的電池僅用30秒,，就能快速升溫至零上,，使其放電功率提高6倍以上，充電功率則提高10倍以上,?！睂O逢春告訴記者，這種操作并不改變電池原有結(jié)構(gòu),，且改造成本極低,，適用于鉛酸電池、鋰電池等各類電池,。
這款電池將主要服務(wù)于2022年北京-張家口冬奧會,。“冬奧會期間,，室外溫度可能低至零下30度,，低溫電池能保證車輛正常運行?！睂O逢春說,。
他透露,，今年12月前,，團隊將研制出搭載低溫電池的大客車、中巴車和轎車等3類樣車,，并于明年春節(jié)前在低溫寒區(qū)完成樣車的驗證試驗,。
【央視新聞】點贊丨大利好！我國在電動汽車領(lǐng)域有一重磅突破
2022年冬季奧運會將在中國舉行,，中國政府再次許下“綠色奧運”的承諾,。圍繞這一目標(biāo)，實現(xiàn)奧運期間的綠色交通是重要環(huán)節(jié),。8月31日,，北京理工大學(xué)等科研團隊發(fā)布了一項成果：全氣候電池產(chǎn)品研發(fā)成功，也就是在所有氣候條件下,，包括極端低溫的情況下,，電動車的電池還能正常工作。
嚴(yán)寒環(huán)境,，電動車將面臨挑戰(zhàn)
經(jīng)過調(diào)研,，北京冬奧會期間，車輛將面臨-20℃至-30℃的低溫,，使用新能源汽車面臨著以下挑戰(zhàn)↓↓
動力電池的充,、放電特性變差,！
電池容量和壽命也會衰減！
這些將導(dǎo)致車輛續(xù)駛里程及整車動力性能顯著下降,！
北京理工大學(xué)電動車輛國家工程實驗室主任,、北京市新能源汽車聯(lián)席會專家組首席專家：孫逢春：
現(xiàn)在電動汽車（續(xù)航里程）已經(jīng)到了300公里以上沒有問題，但在零下10℃的環(huán)境下可能就只能跑幾十公里,。北京冬奧會兩個場館之間最遠(yuǎn)的,，也就是北京的五棵松到張家口的崇禮距離是260公里，電動車在低溫下如何續(xù)航是必須解決的問題,。
新技術(shù),，讓電動車突破低溫禁區(qū)
利用金屬在電池內(nèi)部加熱會產(chǎn)生快速導(dǎo)熱性，孫逢春教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊研發(fā)出了世界上第一個全氣候電池產(chǎn)品,。關(guān)鍵技術(shù)如下↓↓
在現(xiàn)有的鋰電池中加入了一層金屬鎳鉑片
連通電源,，就可以使電池迅速加熱！
孫逢春：在零下30℃的時候,，我們電池的溫度二十幾秒就提升到零度以上了,，這樣就可以非常好地工作，而且對電池的壽命沒有絲毫影響,。這是核心技術(shù)所在,，也就是說電動車再沒有禁區(qū)了，在這個方面是一個具有里程碑意義的原理和技術(shù),。
低溫環(huán)境,，新能源車關(guān)鍵技術(shù)全攻克
此外，低溫環(huán)境下整車系統(tǒng)集成及控制等關(guān)鍵技術(shù)也獲得突破,。自動駕駛與自動充電協(xié)同控制技術(shù)等,，都為冬奧期間新能源汽車的應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。
孫逢春：從電池單體,、電池系統(tǒng)到整車的系統(tǒng)集成,，現(xiàn)在應(yīng)該說技術(shù)上已經(jīng)全部攻克。我們這些核心關(guān)鍵零部件都是按照低溫零下45℃這個標(biāo)準(zhǔn)來進行要求,，確保冬奧會期間不出問題,。
今年底，全氣候電動汽車將首發(fā)
據(jù)介紹,，全球首批全氣候電動汽車將于今年12月底發(fā)布,，然后前往漠河等高寒地區(qū)進行零下45℃左右的實驗。預(yù)計2020年完成4種車型共11輛產(chǎn)品樣車的開發(fā),，并開始示范運行,。
北京市科學(xué)技術(shù)委員會副主任：張繼紅
我們要進一步整合北京、全國,，乃至國外的一些技術(shù),，進行產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān),。不管是低溫電池技術(shù)，還是無人駕駛技術(shù),，2022年冬奧會期間能夠得到一個完整的,、全面的呈現(xiàn)。
【科學(xué)網(wǎng)】北京理工大學(xué)等 發(fā)布新能源汽車低溫電池技術(shù)
科學(xué)網(wǎng)北京9月5日訊（記者 溫才妃）在2022年冬奧會期間,，如大規(guī)模使用新能源汽車,，車輛將面臨-20℃至-30℃的低溫工作環(huán)境，此時,，電動車輛動力電池的充,、放電特性將變差，容量和壽命也會衰減,。如何破解這一難題,？近日，北京理工大學(xué)等單位在“面向冬奧環(huán)境的新能源汽車與低溫電池技術(shù)成果發(fā)布會”上給出了答案,。
在科研團隊的努力下,，北京理工大學(xué)、中信國安盟固利動力科技有限公司和美國EC POWER公司合作,，開發(fā)了超低溫區(qū)域帶自加熱技術(shù)的鋰離子動力電池系統(tǒng)產(chǎn)品,，并進行產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)。
據(jù)電動車輛國家工程實驗室主任,、北京市新能源汽車聯(lián)席會專家組首席專家孫逢春介紹,，該電池系統(tǒng)可適用于更低的溫度，-30℃時基于自加熱的方式在幾十秒內(nèi)使電池溫度上升到0℃以上,，從而激活動力電池的正常應(yīng)用,，該技術(shù)通過物理方法解決電池低溫問題,，適用于各種電池體系,，徹底解決了電動汽車在冬季續(xù)駛里程急劇下降、無法啟動,、衰減,、安全隱患等諸多難題，對電動汽車的發(fā)展具有里程碑的意義,。
據(jù)悉,，全球首批全氣候電動汽車將于今年12月底發(fā)布，然后前往漠河等高寒地區(qū)進行-45℃左右的實驗,。
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