主题：【原创】随便聊聊电动车的一些发展现状 -- 积吉

电动车已被公认为新能源中的重要一项。从金融危机开始以来的大半年里，各国政府各大汽车公司纷纷制定电动车发展计划，以期在这一新的产业中拔得先筹。中国汽车业界和有关部门也认为这是一个发展中国汽车业“弯道超车”的机会。中国汽车业的后来者比亚迪因为率先推出插电双模动力车而从一个不知名的小汽车厂成为一世界知名的新秀，如今称得上是如日中天。

说起比亚迪，就要说说他新推出的双模车F3DM和正准备推出的纯电动车E6了。F3DM是08年年底宣布上市的，但直到今年6月才有十几辆正式交付使用。拖延上市的原因他们说了很多种，那都是扯淡，根本原因出在电池上。呵呵，先别拍砖，听我慢慢道来。

电动车技术主要涵盖的三个方面是：电机、电控、电池。其中电机技术很成熟了，只是有价格的高低，对于电机俺也说不出什么三五六来。电控系统当然是用来控制电机的操作和电池的电池的充放电的，还有一项重要功能是平衡电池因为电池单体的内阻不一致问题。

我们都知道电动车的电池是串联起来用的，单体电池内阻越小越好，其发热越少。但上百个电池单体的内阻不可能完全相同，而内阻的不一致会造成电池单体的不平衡使用，最终导致电池组寿命大大缩短。有同学说这种内阻的差别很小吗，但问题是一个电池组的寿命要求是十年二十年的，再小的差别在这么长的时间里也无限放大了。可以这么说，如果一枚比亚迪的铁电池寿命是十年两千次循环，那么一百个这样的电池的串联组不加任何平衡措施顶多用一到两年就会玩完。

解决办法一是提高制造工艺，第二是通过一些电路的方式来解决，这个电路是它不够的时候加一点进去，多的时候放掉一点。制作工艺面前当然是日本厂商最先进，但他们的动力锂电池产品是锂锰系的，包括韩国厂商（LG化工生产的也是锰酸锂电池，它被选作通用VOLT的电池供应商）。有意思的是中国的电动车示范工程中用的电池主要是锂锰电池。虽然没有发现电池爆炸和燃烧的现象，但耐温性和循环寿命成为突出矛盾。发热多寿命短，多数电池循环不到2百次，这还是采用换电池的方法而不是直接充电的方法的情况下。所以国内电池和汽车企业基本达成共识：纯电动车和插电混动车的动力电池前途是锂铁系，而锰酸锂电池的方向被认为是电动自行车上。

电路的解决内阻不一致的方式就要用到电控系统了，因为电池内阻是不断变化的。如果是纯电动车或插电混合动力车，就会出现外接电源大电流充电的问题。纯电动车还好，因为专业充电站有设备能智能充电用以延长电池寿命。但像F3DM那样的插电混动车就比较难了，不可能每台车都配备智能充电设备。实在不行了就把电池控制在30—80%之间使用，这也是VOLT的十五度电只能跑64公里的由来（F3DM同样的电量号称可跑100km）。可以肯定的说F3DM的技术难度比E6大。这也是为什么F3DM迟迟不出来的原因。

国内的消息说好的电控系统能使电池组的循环寿命达到单体寿命的三分之二，但没有F3DM和E6电控系统的信息出来。不过比亚迪的电动车技术在国内绝对领先，它的锂电池卖给摩托罗纳时国家才刚刚有锂电池的发展计划，它的电动车已上市时，国家才刚刚有新能源发展计划。

有消息说比亚迪的铁电池正极材料磷酸铁锂多半是从市场购入的，然后加工参杂改性。其供应厂商包括台湾的。单体铁电池最大做到300AH（深圳吉阳总经理的说法）。

上面提到通用VOLT的电池供应商LG化工，通用的说法是其电池包的散热性能好。电动车的电池组最好的散热方式是平行散热，否则散热不均匀会导致电池单体的寿命不同。像F3DM和E6那样把电池平行放在车底无疑是最科学的。所以把纯电动车和插电混动车的电池放在车头或车身内不容易均匀散热的地方是不成熟的方案。另外对锰酸锂电池电动车的前途俺不看好，耐热性和寿命就不多说了，安全性问题俺有一个邪恶的想法：3万5万辆的锰酸锂电池电动车可能没什么问题，但市场容量达到10万20万辆的时候，一旦有一辆爆炸或燃烧，锰酸锂电池就全完了。这绝对比笔记本电池爆炸严重得多。

• 好象有过讨论，有个叫积吉的网友更内行。

导致寿命低，需电控系统平衡，目前质量不过关

我在文中说的就是电控系统的问题。

比亚迪也推出了自己的电控芯片，甚至为此去买了一条芯片生产线。

但是他们第一阶段的芯片还是小功率，支持4-6颗电池的东东。

距离支持100甚至几百个电池还是有问题的。

另外，如果用电池管理芯片，多半得并联才行吧。串联的怎么弄电池管理芯片？

也许可以充电用电池管理芯片，并联充电。

放电用串联方式放电。（车辆运行当中的刹车能量回收啥的用一个小型的超级电容器）

不知这样是不是可行。

并联意味着大电流，根据消耗功率 = 传输电线固有电阻 x 电流的平方，什么传输电线都要给烧没了。

另一方面：消耗功率 = 传输电线两端的电压差的平方 / 电线固有电阻，请注意，这里是“传输电线两端电压差”，比如电池端电压为330v；电机端的电压是315v；那么传输电线上的压差就是15v

在相同电线固定电阻的情况下，高电压损耗就小得多。

至于怎样调控串联中的电池个体，这个俺不太懂，就不说了。

号称寿命可以达到五年，据说就是改进了电池管理系统，保证每节电池不会因为个体差异而被过充

五年，就算一天一个循环那就是将近2000次的循环寿命。钴系单体锂电池也就是500-700次的循环寿命，吹吧。另外据说苹果的新3G手机电池发热厉害，估摸着要召回。

能够满足散热的需要. 水冷的问题是要再加一条Coolant回路,而且要用低导电性的Coolant,成本增加,可靠性降低.

关于Cell Balance,我现在所知道的是每一个Cell加一个电阻在系统睡眠或充电时(不是regen充电)进行小电流放电.所以平衡的时间可能很长,甚至需要几个cycle才能完成.从节能的角度上来说,

最好是把最高开路电压的Cell放电给最低电压的Cell,但这样一来控制电路是不是太复杂了?哪位硬件工程师说说?

我对智能充电器的理解和老兄不太一样.我认为智能的意思是对电网而言,能够决定什么时候充电最经济.充电控制本身(包括我提到的在充电过程中的平衡)应该还是电池控制的一部分.

老兄肯定看过一些cell穿刺,过充和碰撞的录像.我想在极端情况下,爆炸燃烧的风险的确存在.但汽油车也可能爆炸燃烧呀?这方面的提高,可能主要靠材料和机械工程师的贡献了.

“根本原因出在电池上，上百个电池单体的内阻不可能完全相同，而内阻的不一致会造成电池单体的不平衡使用，最终导致电池组寿命大大缩短

电路的解决内阻不一致的方式就要用到电控系统了。国内的消息说好的电控系统能使电池组的循环寿命达到单体寿命的三分之二，但没有F3DM和E6电控系统的信息出来。”

电池内阻不一导致寿命低，需要电控系统解决，而目前的电控系统达不到可实用的程度。

今天有点时间就说说这个问题吧。我们都知道汽车引擎是水冷（当然用的是coolant），进水35度，出水55度，对发动机没问题，但对电池组就是大问题。35度的这个地方散热比较块，55度这个地方比较热，时间一长热的那一部分的电池寿命会大大缩短，整个电池组的寿命就会大大下降了，所以这种散热方式在电池里面是不允许的。电动车的整个电池块要求温差不能超过3度。

同样电池堆积在一起也是问题，里面的温度高，电池寿命就短。所以比亚迪的平铺在车底的方式最科学。

智能充电器只是我随便用的名字，呵呵，意思到了就行。

所以混合动力车电池内部都内置保护电路，温度高于一定标准就停止充放电。

丰田当初设计的时候，有车两侧排列的想法，企图利用电池内壁增加结构强度和传导热量，但试验中发现有重心不稳的问题，就放在车底部，稳定重心，抬升乘用舱高度，使车子顶部曲线符合空气动力学，降低风阻。试验中还发现，平铺并不能完全解决散热问题，于是又专门设计了一个被动式散热装置和保护装置。