江西新能源科技职业学院新能源汽车技术研究院院长张翔表示,固态电池目前处于商业化早期,因此受到资本的关注和积极投入,尤其是车企,包括国外的奔驰、宝马、国内的蔚来等,都在积极投资固态电池项目和工厂。“当前国内的固态电池项目不少,且很多已经进入了生产线的中试阶段。张翔告诉记者,蔚来对卫蓝新能源多次注资,是为了打出产品差异化竞争优势,以固态电池作为突破口,继续“给用户提供极致体验”的市场路线。“蔚来要打造特殊的用户体验,就必须做出不同寻常的路,尽量避免和其他车企的产品同质化,那么固态电池是一个很好的方向。因为到目前为止,尚未有一家车企搭载了量产的固态电池。如果蔚来成为第一家搭载固态电池的车企,它的产品大概率会在市场上畅销,所以蔚来就押宝在固态电池,一旦成功了,这对蔚来甚至整个汽车行业来说都是非常重要里程碑。”张翔进一步表示,蔚来当前充裕的现金流也给了它探索突破固态电池的空间。华为虽然一再重申不造车,但对卫蓝新能源的两次投资,也表现出了其对电池领域的兴趣。张翔分析,华为投资卫蓝新能源主要出于三方面原因。一方面是华为旗下现在没有做动力电池的业务和产品,第二点是固态电池目前还出于实验室研发阶段,尚未实现量产和商业化,也就是说若固态电池项目一旦成功,将产生很高的收益,华为这时候投入,投资金额不会特别大,而成功之后投资回报就会很高。第三点则是传统的电池行业目前已经非常成熟,门槛已经很高了,华为再进去是几乎不可能。张翔进一步表示,由于价格等多重因素的影响,动力电池领域发生了变化。因为原材料价格上涨,加之政府补贴政策的不确定,动力电池的市场格局发生了一些变化。磷酸铁锂电池正在取代三元锂电池,很大部分原因就是因为三元锂电池的原材料包括钴、锂、碳酸还有镍都在上涨,而磷酸铁锂电池受到原材料上涨的压力,要比三元锂电池小,所以磷酸铁锂是动力电池最近一两年的发展方向。其预判,未来,在动力电池领域还将发生很多变化。“目前在电池这块,技术路线比较多,除了像磷酸铁锂电池、三元锂电池,还有固态电池、燃料电池、钠离子电池、无钴电池还有弹匣电池这些,各个车企、电池厂家都在创新。还有从单体电池到底盘的集成式电池包,这块也在同步发展中。究竟哪一种技术方案会成为未来市场的主流,现在都还存在不确定性。”
张翔:研究内容
作为国内最早一批从事新能源汽车建模仿真的研究人员,于2002年到合肥工业大学汽车与机械学院担任混合动力轿车仿真博士后研究员,参与国家863计划重点专项“奇瑞混合动力轿车”课题(课题编号:2002AA501310)的研究。当时美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory简称NREL)刚刚推出新能源汽车仿真软件Advisor 2002,美国阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory,简称ANL)开发出PSAT电动汽车仿真软件,为全球汽车行业和学术界提供了研究平台。但是这些软件没有详细的说明书,也不提供源代码和技术支持。主要工作是负责逆向分析国际上流行的电动汽车仿真软件ADVISOR和PSAT,然后为奇瑞风云混合动力轿车建立数学模型,调整动力系统的技术参数,对整车性能进行仿真与优化,可以减少试验次数,缩短电动汽车的设计周期,降低研制费用,提高汽车的节能经济性。ADVISOR软件是在Matlab和Simulink软件环境下开发的可免费下载的仿真软件,其全部的程序和仿真模型均对用户开放。在此基础上,对ADVISOR软件的全部程序和仿真模型进行了深入地剖析,并对涉及电动汽车关键设备的程序和仿真模型进行了二次开发。这项工作为奇瑞汽车有限公司成功研制出混合动力样车提供了参考。
课题研究内容包括:首先在深入分析与比较的国内外的电动汽车仿真软件进行基础上,总结出了电动汽车仿真软件的特点与发展趋势,并结合电动汽车仿真应用的一些典型范例,给出了奇瑞混合动力轿车的仿真方案,接着对两个电动汽车仿真软件进行了深入地研究。1、在介绍PSAT的系统功能的基础上,分析了它的前向仿真方法和仿真模型,最后对日本丰田汽车公司的混合动力轿车Prius进行了仿真分析;2、在介绍ADVISOR的系统功能的基础上,分析了它的混合仿真方法和仿真模型,并解读了ADVISOR的系统结构和数据流程。在以上工作的基础上,应用ADVISOR软件对奇瑞混合动力轿车进行了建模与仿真。这一部分首先介绍了奇瑞混合动力轿车的结构与功能,然后以ADVISOR为仿真平台建立了总体仿真模型,并重点对控制策略模型进行了分析,最后定义了车辆的仿真数据,给出了轿车在多种情况下的仿真结果,并分析轿车重量等参数对车辆性能的影响。另外研究了电动汽车优化技术,首先给出了电动汽车的优化设计问题的描述,然后分析了ADVISOR软件中电动汽车优化设计的工作原理,并介绍了常用的优化软件及其与ADVISOR软件的数据接口,给出了电动汽车优化设计问题的解决方案。
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