动力电池集成技术实践与探索

如今，新能源市场已逐步由原先的政策驱动过渡至市场驱动。基于对技术、成本和供应链的掌握，越来越多主机厂正加大对电池的布局，并逐步从过去的电芯或模组外购模式转向合资甚至自研。

2022年11月17日，由盖世汽车主办，上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导，上海南虹桥投资开发（集团）有限公司协办的2022第二届汽车动力电池论坛上，重庆长安新能源汽车科技有限公司电池集成开发技术总监喻成认为，未来10年，磷酸铁锂和三元锂仍是市场主流，主要的发展方向将是电解液、隔膜、正负极材料等领域的创新。

喻成介绍，长安围绕电池低温性能的提升目标，创新性开发了脉冲加热技术，通过高频脉冲电流，能充分利用电池在低温环境下的大内阻来实现自加热。

喻成｜重庆长安新能源汽车科技有限公司电池集成开发技术总监

我今天分享的题目是《动力电池集成技术实践与探索》，重点介绍长安新能源作为主机厂，在电池领域的思考和探索。

动力电池的发展现状

目前，电动汽车的市场发展非常迅猛。2022年，预计新能源汽车的国内销量会超过500万辆，新能源渗透率达到25%。预估到2025年，整个新能源市场的国内销量会达到1000万辆，渗透率达到45%。数据显示，新能源市场已经逐步由原来的政策驱动型过渡为市场驱动型，多种动力系统并存：纯电动汽车作为主力拉动市场，插电式混合动力汽车（包含增程式）在加速增长。

再看政策利好，新能源市场的发展先后经历了补贴驱动+双积分驱动、双碳+市场驱动，在这一轮变革中，中国的自主品牌得到了快速提升的机会，在刚刚过去的10月，国内乘用车销量的前三名是比亚迪、吉利和长安，新能源市场的销量前三名是比亚迪、上汽通用五菱和长安。此外，中国品牌的出口形式也非常好。

综上，这一轮智能网联新能源汽车的发展过程中，中国品牌可以说实现了跨越式的发展，同时，围绕新能源汽车的发展和双碳战略，国家也在出台一系列的文件，对动力电池和三电系统提出了一系列要求。

再看客户需求，新时代的消费者非常重视汽车的颜值、续航和性价比，新能源汽车虽然经历了一定时期的发展，但是在低温续航、充电速率、电池安全以及整车成本方面，消费者仍然有比较大的顾虑。

在我看来，目前最大的痛点实际上在于成本和补能，这几年上游原材料价格暴涨，电池价格一直处在历史高位，购车成本不断增加。随着电动汽车的普及，节假日出行期间，高速公路上充电不方便的问题逐渐突出，这两个问题我认为是现在制约新能源汽车发展的关键，这要求行业在电池领域集中力量进行技术突破，从而提升消费者的用车体验。

再看动力电池的市场分布和布局。国内，电池企业的龙头是宁德时代与比亚迪，同时，基于对技术、成本和供应链安全的考虑，越来越多的主机厂正在加大对电池的布局，逐步从电芯模组的外购转向深度合作电池企业、甚至电池业务自研，行业的竞争正趋白热化。

我们认为，未来十年，磷酸铁锂和三元锂电池仍然是市场主流，技术突破点会存在于正极材料、电解液和隔膜这几个领域，同时，行业也在积极地探索下一代电池技术，从而进一步提升电池的安全性和能量密度，这是材料的整体发展趋势。

动力电池领域的创新和实践

首先介绍一下长安新能源，实际上我们很早就进入了新能源汽车领域，2001年，长安新能源承接了国家863计划，先后经历了技术研究阶段、产业化推广阶段和市场化运营阶段，经过三个阶段的发展，长安新能源掌握了新能源汽车的关键技术。

2017年，长安发布了香格里拉计划，2018年成立了重庆长安新能源汽车科技有限公司，并于2022年4月13日发布了全新的品牌深蓝，来实现香格里拉计划的落地。

深蓝品牌要通过创新重构、万物互联、体验随心和低碳生活四方面的突破，打造长安数字科技的标签雏形，同时，长安新能源也在积极跟随行业发展机遇进行布局，在刚刚过去的10月，长安新能源在新能源市场排名行业第三。

下面是长安在电池领域的探索，整车厂主要是做PACK。PACK集成路线有三条：1、模组集成到包的M2P；2、从电芯集成到包的C2P；3、从电芯集成到车的C2V。

在我们看来，每种技术都有自己的优劣势，OEM选择哪一条技术路线，主要取决于主机厂的资源，相较于M2P，C2P要求主机厂掌握M2P基础上的更深层电芯设计能力，要对质量和可靠性有深度了解，也要掌握C2P的激光焊接等生产制成的工艺。C2V是在C2P的基础上做进一步的集成，要掌握一体化工艺技术以配合电池包的集成，实现整车的最优设计。

在电池安全方面，长安也在着力提升。安全是新能源汽车高质量发展的基础，是消费者最基础的需求，对于电池安全而言，应该优先保证驾驶员和乘务员的安全，在这个基础上保证财产安全。

值得注意的是，热失控过后，电池会排出很多有害气体，也可能对人员产生危害，这方面的工作长安也在跟进。基于安全，我们发布了长安的IBC电池管家，通过数字域控管理、数字温控管理这两大维度，让电池更加安全和智能，拥有更高的能量密度和更快的充电性能，整个IBC数字电池管家累计申请了392项专利。

另外，围绕电池低温性能的提升，长安开创了脉冲加热技术，利用电驱电感的开关特性，在电驱和电池之间通过高频的脉冲电流，利用电池在低温下内阻非常大的特性来实现自加热，这一技术可以在零下30度的情况下，达到4℃/分的加热速率。

基于电池温度的提升，整车的动力性大概提升了50%，充电时间缩短了15%，提高了用车场景的覆盖度，围绕脉冲加热技术，长安累计申请了50余项相关专利，这一技术能够解决“电动汽车不过山海关”的难题。

此外，长安也在积极探索电动汽车全生命周期的管理，主要是开展了三个方面的研究：电池的安全监控；远程故障诊断；建立车端和云端的BMS算法优化，更加精准的基于历史数据来进行SOH的测算。云端大数据的应用是现在的重点方向。

储能方面，主机厂也在进行探索，长安在工厂建立了储能站，探索零碳工厂的可实现路径。总之，电池的产业链条非常长，围绕电池的全生命周期，长安还有非常多的工作可以去探索和挖掘。

动力电池的未来发展预判

最后是长安对动力电池行业的未来发展的思考。首先来看看动力电池的市场发展方向，电池主要分消费电池、动力电池和储能电池三大领域，消费电池领域，基于手机、笔记本等大份额的3C产品市场，消费电池的技术会比较成熟和稳定，细分市场也将长期维持比较缓慢的增长态势。

动力电池领域，随着电动汽车市场的发展和双碳战略的实施，动力电池的应用场景会越来越广，市场会迎来快速增长。储能电池领域，伴随风能、光能发电、储能电池会迎来快速增长。

此外，我们认为，PHEV和增程技术可以缓解动力电池价格高昂的痛点。通过油电结合的模式，还可以解决里程焦虑和充电难的痛点，可以“市区用电、长途用油”，降低市民的用车成本，也可以改善电池老化和电池安全带来的产值低和其他安全顾虑。

在未来的生态发展上，我们认为，未来会形成更丰富的产业生态圈，在这个过程中，长安会充分发挥OEM作为产业链链长的作用，整合朋友圈资源，建立从关键技术提供企业、Tier1、OEM的铁三角关系，来实现共赢共创，共建联合创新体。

站在汽车行业百年未有之大变革的历史风口，长安愿意和各位同仁一起加速技术创新，共建产业生态，助推新能源汽车产业健康发展。

（以上内容来自重庆长安新能源汽车科技有限公司电池集成开发技术总监喻成于2022年11月17日由盖世汽车主办，上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导，上海南虹桥投资开发（集团）有限公司协办的2022第二届汽车动力电池论坛上发表的《动力电池集成技术实践与探索》主题演讲。）