CIBF交流會Uwe Wiedemann演講：降低成本和重量的電池系統(tǒng)設(shè)計的方法
6月20日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦的第十一屆“中國國際電池技術(shù)交流會”在深圳會展中心開幕。本次交流會以“動力電池和儲能電池”為主題，重點關(guān)注了電池應(yīng)用領(lǐng)域。全球50多位電池業(yè)界頂級專家亮相交流會并發(fā)表了主題演講，來自50多個國家和地區(qū)的800多名行業(yè)專家、學(xué)者和企業(yè)家與會。來自奧地利AVL公司的Uwe Wiedeman先生在CIBF2014中國國際電池技術(shù)交流會上發(fā)表主題演講。一下為 演講內(nèi)容：
Dr.Uwe Wiedemann：
謝謝，我叫Dr.Uwe Wiedemann，來自于AVL公司。AVL公司是一個全球性的股份制公司，我們有兩大業(yè)務(wù)領(lǐng)域。第一是動力總成的部分，主要是為汽車提供零部件，另一個是發(fā)電廠，另外我們也提供一些測試和設(shè)備的服務(wù)。AVL公司位于澳大利亞，且在創(chuàng)新方面非常重視，我們擁有很多專利，公司10%的收益都投放在了研發(fā)團(tuán)隊中。同時，AVL在全球各個地方也有分支機(jī)構(gòu)，客戶可以很容易的和AVL取得聯(lián)系。
AVL認(rèn)為熱力總成有三個部分，包括發(fā)動機(jī)、控制、電機(jī)與電池。通過短片介紹，大家可以了解到AVL公司的規(guī)模、整體實力和業(yè)務(wù)范圍。今天我將就電池行業(yè)發(fā)展中的一些挑戰(zhàn)，講述一下AVL如何通過整合需求，提升電池的效率，改善電池的設(shè)計。同時我還會跟大家講一下AVL的成就，以及我們的評估數(shù)據(jù)。
大家都知道，如果企業(yè)研發(fā)的成果不能達(dá)到客戶的要求而無法銷售，不管是什么原因，也不管是什么產(chǎn)品，這個項目都是失敗的。因此我們要進(jìn)一步提升電池的密度和性能，同時保證其能夠在汽車上使用，才能保證產(chǎn)品的可用性。
在安全性方面，AVL的電池產(chǎn)品必須具備良好的安全性能以及很高的易用性。AVL通過相關(guān)的測試工作以及熱量管理等工作，同時電池的成本也是需要考量的因素之一。作為一家工程公司，由于無法壓縮原材料與工藝方面的成本，AVL更關(guān)注電池的整合與制造方面，通過對綜合整合、包裝、密封、熱絕緣等方面進(jìn)行優(yōu)化。如果想比別的公司更先進(jìn)，也要比別的公司投入更多的財力，因此這方面也需要更為優(yōu)化的解決方案。
從AVL設(shè)計的泡沫橡膠電池可以看出，該產(chǎn)品將不同的部分整合在一個裝置中，通過測試和模擬，我們能發(fā)現(xiàn)對于電池來講，什么樣的電芯更為適合。同時，我們還會測試在整個過程中電池產(chǎn)生了多少熱量，以便進(jìn)行的模塊和系統(tǒng)設(shè)計、以及電子和機(jī)械方面的設(shè)計。但對于AVL而言最大的挑戰(zhàn)還是如何讓電池系統(tǒng)達(dá)到10~20年的壽命。通常來講，電池產(chǎn)品的時效問題只有5%~10%是電池本身原因造成的，剩下的多與系統(tǒng)設(shè)計有關(guān)。因此AVL很注重系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。AVL擁有自己的電池管理體系，包括軟、硬件的開發(fā)，模擬設(shè)備的研制等。因此AVL可以進(jìn)行汽車電池及組件的安裝及制造，并在完成后對整個系統(tǒng)進(jìn)行驗證，以確保后續(xù)工作的進(jìn)行。
對于電池的電熱表現(xiàn)，AVL還需要關(guān)注制冷劑以及如何進(jìn)行制冷這兩個方面。在系統(tǒng)設(shè)計時，AVL通過3D模型來觀察整個電池組的電熱如何分布，以及電池發(fā)生爆炸的溫度水平，和電池老化的情況。在3D模型的基礎(chǔ)上，AVL在液流速度、溫度控制等方面進(jìn)行一些優(yōu)化，因此AVL公司能夠了解到如何設(shè)計出最優(yōu)異的冷卻系統(tǒng)，以及電熱如何分布、如何冷卻、熱冷該如何管理等問題。同時該系統(tǒng)還能夠模擬出電熱的轉(zhuǎn)移情況，因此可以在實際應(yīng)用中了解如何處理某些部位局部發(fā)熱的情況。
對于泡沫橡膠電池而言，AVL通過一個48伏的動力總成系統(tǒng)來測試該泡沫橡膠電池的耐熱程度，并通過一體化整合等工作減少它的額外結(jié)構(gòu)，并降低重量及成本。這是AVL的專利之一，通過它可以降低制造成本并提高生產(chǎn)效率。另外，這個系統(tǒng)的降溫作用也比較明顯。例如AVL在其中增加一些吸熱裝置，就可以對電池組進(jìn)行保護(hù)。最終，AVL可以根據(jù)客戶的不同需求來確定電池的性能。下一步，AVL希望這類的電池組系統(tǒng)可以應(yīng)用到公交車上，以更好地釋放多余的電量。
AVL的產(chǎn)品重量很輕，安全性也非常好。AVL正在不斷降低生產(chǎn)成本，提升產(chǎn)品可靠性，并提高熱量管理能力。
謝謝大家。
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