2019年1月16日清晨,几乎是一天中最冷的时刻,在内蒙古牙克石凤凰山景区人工湖面上的中汽研(CATARC)冬季试验场,以北京市科委专家领导和以孙逢春院士为代表的项目组成员及王朝阳教授以及多家媒体的共同见证下,盟固利的全气候动力电池系统让电动车在-30℃的冰天雪地里“任性行”。这次电池试验是即将到来的2022年北京-张家口冬奥会全气候电动车辆项目最重要的,也是决定性的实验项目。

本次活动参与试验展示的车辆包括福田欧辉12米电动大客车、宇通7米电动中型客车和北汽新能源电动小客车,这些车辆已经在该地区连续运行了2周,本次试验前车辆已经过2夜1个白天近40小时室外湖面冷冻,展示试验内容包括电池低温自加热、低温行车、20%爬坡、加速、制动等。

北京科委张光连副主任、王朝阳教授观看加热测试过程

首先进行的是福田欧辉12米电动大客车的低温加热演示,车载大屏展示了电池加热的整个过程,在北京市科委张光连副主任的一声令下之后,操作人员通过触屏的一键加热按钮启动电池加热,时间显示开始加热时间是早上7:08,电池温度从-23℃迅速上升,大家都目不转睛的盯着大屏,惊喜的看着温度变化,不知不觉已经过去了6min10S,电池温度已经升高到13℃,这时BMS按程序设定自动停止了自加热,整个温升速度达到了5℃/min,加热功率达到了惊人的87kw,SOC从初始的99.2%降到93.2%,此时车载电池已完全恢复了活力,蓄势待发。

紧接着进行了宇通ET7 电动中型客车和北汽新能源C35电动乘用车的电池加热测试,加热时间也都在6分钟左右,温升速度达到5℃/min,低温加热电池能耗小于6%。电池自加热完成后,车辆次序沿试验场的4号公路连续行驶了20km。沿途公路两侧白雪皑皑,寒风咧咧,但车内却温暖如春,因为车载低温增焓电空调在默默工作。行驶过程中车辆进行了爬坡、加速、刹车等多种模式行驶演示,车辆性能与热天行驶相比没什么两样,看来有了ACB加热技术,冰雪极寒也阻止不了新能源汽车前进的脚步。随后,所有车辆都进行了20%坡道测试,爬坡、坡道驻车、坡起都是轻松自如。

全气候动力电池系统及试验车型

试验结束后,北京市科委组织召开了全气候车辆极寒环境试验工作研讨会。会上,吴宁宁副总经理向科委领导、孙院士、王教授、整车企业领导及媒体介绍了盟固利全气候动力电池系统研发进展情况,对比了实验室和冬标试验测试结果,提出了盟固利全气候动力电池下一步研发及产业化计划。吴宁宁指出,目前5℃/min温升加热技术经2年的产业化及应用开发,已趋于成熟,SOP时间定于2019年6月;同时,盟固利正加速开发更高加热速度电池及电池系统,以满足不同客户的要求,年底会有10℃/min温升的电池产品面世。

1月16日,全气候电池极寒环境试验工作会议

北京科委张光连副主任对院士团队的产学研协同创新模式给予了高度认可,提出北京科委将持续支持高校与企业科技创新,推进全气候电池产业化并实现在京落地。孙院士对本次活动用完美两个字进行了概括,提出全气候新能源电动汽车可优先在如北京延庆等地区进行小批量示范应用,以便发现问题、积累更多的应用经验,加快与冬奥组委对接、汇报,争取2020年底冻结用于冬奥会的全气候电动汽车设计。王朝阳教授对此次冬标试验的结果给与了高度评价和认可,他很高兴看到自己的研究成果在国内落地、生根发芽。北汽福田秦志东总工认为5℃/min的加热速度完全可以在商用车上应用,宇通客车朱光海部长期望ACB技术能使电池的使用寿命更长。北汽新能源陈上华常务副总经理指出乘用车希望能做到10℃/min的加热速度,并决定在在开发的N61车型上使用该技术。北京理工大学林程教授介绍了全气候车辆的研究成果,特别指出电池系统一键加热控制的必要性。

吴宁宁女士介绍盟固利全气候动力电池研发进展

众所周知,在低温环境下,动力电池正负极活性降低、电解液电导率会变差,使得电池在低温下充电、放电变得困难,电动车充电速度慢,甚至不能充电,且单次行驶里程明显变短,客户抱怨颇多,制约了新能源汽车的推广应用。在即将到来的2022年北京-张家口冬奥会,全部的6000余量服务车辆均采用新能源汽车,大会期间环境温度会达到-30℃附近,这对新能源汽车是一个极大的挑战。

孙逢春院士带队在牙克石试验场完成整车搭载全气候电池极寒环境试验

本次试验环境温度是-30℃,几乎已经是动力电池的温度禁区,盟固利,成功挑战了这个极限!这对于2022北京-张家口冬奥会电动车辆绿色载客计划的实施无疑是个重大的喜讯,同时对未来电动汽车的全面普及推广也具有非凡的意义。

明年冬季,盟固利将用可实现10℃/min温升速度的动力电池产品再战严寒,再战牙克石!

后记:

在北京市科委支持下,在孙逢春院士的组织牵头下,以中信国安盟固利动力科技有限公司、北京理工大学、理工华创、北汽福田汽车、北汽新能源和宇通客车等多家单位合作,引进了美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳教授团队的全气候单体电池(ACB)技术,并进行了二次创新开发,经过两年的持续技术攻关,成功开发出可在低温下快速自加热的车载锂离子动力电池系统,电池系统能量密度超过155Wh/kg,可在-40℃超低环境温度下正常运行,电池自加热速度达到5℃/min,是已市场化其它电动车电池自加热速度的10倍以上,自加热耗电量仅为每升温10℃消耗2%的额定电量,加热后的电动车在-40℃环境下可实现1C充电(1小时充电),彻底解决电动车低温下不能充电、不能使用的难题。