电池电芯分选电压范围该如何确定?
三元电芯电压与SOC相对应的比较好。
从电压差别看,无论充电还是放电情况下的电压选择,以20~30%的SOC进行分选比较合适,此时,电芯电压SOC有一点偏动,电压差别最明显,对一致性的分选使电芯之间实际荷电量偏差最小。50%SOC以上电压偏差相对较小,分选的实际自放电影响不如20~30%明显。
对于磷酸铁锂电芯,电压差别要小的多,再40~60%SOC,电压基本无差别,所以在此荷电量下依靠电压去进行分选,自放电一致性差别肯定较大。整体差别均比较掉,再90-100%下差别为50mV,以及0-10%下为38mV,但在这两个地方,电压本身受充放电等影响,电压差别就不稳定,所以,磷酸铁锂电芯靠电压来进行自放电分选使不合适的。
通常磷酸铁锂电芯可以采用空态高温搁置的办法来考核自放电,空态和高温的原因主要是缩短测试时间,剔除电压下降快的电芯,但此方法对电芯寿命和性能有一定的影响。
今天电池厂、车厂等的日子都比较难过,依靠补贴过日子的时代逐渐过去,部分纯电动车厂已经进入倒闭阶段,据我了解许多电池厂也都在开始转型开拓其他领域的市场,好多到现在今年还没有开始正常生产,沃特玛事件影响了一大批企业,CATL又给大家带来希望,个人观点,对后面几年电动乘用车市场进行了一些思考,各人角度不同,看法可能不一样,仅供参考。
1、目前的纯电动乘用车的实际市场状况
BEV销量在逐年上涨,单从新能源汽车的销量看,这几年每年上涨幅度都比较大。预计今年还会又比较大的增幅。
从销售区域分析,主要集中在北上广深杭等大城市。除此外,其他省份低速车占了绝大部分份额。
形成这样的原因主要有几个方面:一是大城市限牌限号,给与了BEV很好的机会,非限牌城市新能源车的销量就很少了。从周围圈子里面的朋友购车看,很少有买电动车的,也明确购置计划没有买BEV,宁愿上外地车牌。二是积分政策倒逼车企去生产电动车,生产出来了就要想法卖出去。目前乘用车除了部分是直接销售给终端用户外,一部分(看到有些资料是50%左右,忘记了,也有说10%几)是在共享、网约车等。
目前还有补贴,电动车价格还没有那么高,补贴取消后,电池组价格回归正常,车的价格要上涨,比同等级别的燃油车价格要高得多,国内车的普及程度相对还低得多,市场会认同吗?本人不太认同的。
2、网约车、短租车市场
共享、短租、网约等模式也不是创新,传统车早就有这一块业务,这部分市场会随着车辆的覆盖面越广而市场容量增加。本人认为BEV针对这些市场,只是因为目前客户认同度或购买程度还没那么大,才投向这一块,如果终端用户需求很大,产品真的供不应求,厂家会销往哪一块?多次坐新能源出租车,司机对其认同度并不高的。
3、乘用车品牌意识更严重
客户是愿意花20多万买个纯电动的BYD,还是花 近30万买个国产宝马?当然宝马开出去更有面子,环保、尾气排放等,是政府的事,与我关系不大,这事绝大多数国民的想法。大多数家庭还没有家庭用车,第一款车就选择BEV的人并不多。有一句话说的很贴切:电动汽车是富人的玩具,不是出行的代步工具。国内这两年出现几家互联网造车企业,究竟会是否象TESLA那样,形成如传统燃油车里面的法拉利、劳斯莱斯等豪华品牌,很难说。去与上汽、北汽、吉利、BYD等车企去竞争,难度更大。
4、目前车的实际性能究竟怎么样?
目前真正跑过3年或15万公里的车没出问题的有几辆?14年底算初步起步,到现在总共才3年多时间。前期的十城千辆、百城千辆等不算,那些车电池不知道换几茬了,许多车可能连尸体都不见了,而且前面还是以磷酸铁锂电池为主,之后又有一段时间由于针刺等原因,三元电池一段时间没上车。没有经过市场的长期考核。电池寿命3000次,按此计算有至少60万公里以上,系统寿命至少达单体的一半以上,也有30万公里,实际哪些车跑了这么久。
5、弯道超车究竟得到了什么?
从开始我就认为所谓的“弯道超车”,是由于混动车辆专利在国外,技术含量要高得多,之前几年锂电还不十分成熟时,国家主要发展是针对混合电动车,后来提出弯道超车概念,直接搞纯电动车,把混合电动给隔过去了。国外市场实际混动比纯动销量要大得多,尤其在欧美。这种情况很象我国的特色社会主义,从封建社会直接到社会主义,当中只经历了民国短短一段时间,我国的混动就象民国。
不可否认,经过弯道超车,动力电池这一块得到了很大发展,电池性能等有了比较大的提高,但目前还没有发生质变,也成为动力电池第一生产大国。但多出来这么多产能使电池厂很难受。整车方面实际创新型技术基本上没有,大多还是以原来燃油车为基本车型进行改装,专用车等就不用提了。目前放了TESLA这个狼来搅混水,高端的BEV车型后面的路很难走,要么象长城、大众等那样与国外车企走合资的老路子,要么更多的狼进来后放弃这一块市场。
我认为混动更接地气,不需要充电桩等配套设施,与燃油车用起来一样,油耗又能达到积分要求,价格合适的话无补贴时代将比BEV更有市场竞争力。
6、无补贴后的政策
无补贴后肯定会有其他的一些有利政策出台,但还是会限制于一些一二级城市。如上牌优惠、停车优惠、过路费优惠等。还有就是一些政府性采购计划强制采用BEV。这是利好消息。经过两轮洗牌,后续主要的车厂和动力电池厂不会剩余多少家。但上万亿的乘用车市场也不会将主要零部件限制于少数几家,别的电池厂等不是没有机会。
7、配套设施及国民素质限制
配套设施限制和发展的程度许多文章介绍的多了。BEV是否能广泛应用与国民素质也有很大关系,即使象欧洲那些高收入国家,BEV普及程度也相对较低(除了少数一两个国家外),日本更是以混动为主,随着国民收入和素质提高,BEV才能逐渐得到认可。
所以,我基本上不太看好五年之内BEV市场的发展。电芯的充放电是检测电芯性能的基本方法,有些设备检测参数没有太多,如何从充放电曲线来评价一个电芯的性能,就需要详细了解充放电曲线所体现出来的东西,研究的越透彻,能够发现的问题越多。下面是一个电芯的基本充放电曲线,从电芯的基本充放电曲线可以了解以下几方面的东西:
1、该温度、该电流下电芯可以放出的容量,注意需注明环境温度和电流/倍率,放电截止电压;
2、该温度、电流和充电电压设置下电芯的充电容量、充电时间,恒流充电容量/充电总容量;同样需要注明温度和电流/倍率,充电电压;
3、该温度和倍率下放电截止电压是否合适;
4、根据电芯重量和体积可以计算出电芯的质量比能量和体积比能量;
5、该温度下是否适宜该电流/倍率持续放电(首先需确定判断基准,至少90%的容量);
6、该温度下是否适宜以该电流/倍率充电(恒流容量/充电总容量至少应大于90%或85%);
7、根据放电开始或充电开始瞬间的电压变化计算电芯的直流内阻,可以预估比较充放电功率能力;
8、放电平均电压,越高越好。通常检测会伴随有能量曲线
9、充电平均电压,越低越好。
10、充放电库伦效率;
11、充放电能量效率:很重要,直接涉及到可能的温度变化。
12、估算充电或放电过程中产生的热量:可以加上SOC~OCV曲线来对比估算;
13、根据充放电电压变化确定适宜的使用电压(SOC)范围
其他可以通过检测充放电的同时检测温度变化,进一步确定该环境温度下适宜的电流,并给电池的散热等提供数据支撑。