电耗低
……
续驶里 程长
电池 轻量化
……
电池 快充 能力
电池 能量 密度
单体倍率 充电能力
电气件过 流能力 系统热管 理能力
续驶里程短
充电时间长
维护保养问题多
1 整车 轻量化，大幅降低负重消耗的电池电量，用于行驶更长的距离 2 电池 高比能量，大幅度提高电池容量，优化系统，提高有效利用的电量 3 充电桩 广布式，像传统汽车加油一样便捷，发展无线充电技术
除了解决续驶里程外，还应确立电池维护服务，切实解决用户关切。
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改性隔膜
两者融合
隔膜 材料
干湿法PP、PE 三层复合隔膜 其他多孔膜……
液态电解液
电解 液体系
LiPF6型电解液 LiClO4型电解液 其他溶质类液体
无 机 陶 瓷
涂 覆
聚 合 物 涂
覆
静 纺 纤 维
布
功能型电解液
高宽 低电 离 温化 子 改学 液 善窗 体 型口
各种功能型添 加剂，如阻燃、 成膜添加剂等 新型快离子导 体及锂盐 凝胶聚合物电 解质 复合聚合物电 解质 半固态电解质
隔膜 材料
设计优选
陶瓷隔膜 常规聚烯烃隔膜
国内合作
对高比能量锂离子电池关键技术进行研究，部分核心材料自主开发。
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2. 纯电动客车性能问题
2.6 快充电池
厂家选择
目标确定 需求分析
整车需求 材料体 系建立
添加剂
电 解 液
材料开发 与优选匹配隔 膜正负极试验检测能力
快充电池
组合
测试 分析
N
Y 先进材料 工艺技术
N
相应测 试标准
钛酸锂、镍氢快充电池
多元负极快充电池
超级电容器
利用现有成熟材料体系，设计开发具有快充性能的客车用电池。
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2. 纯电动客车性能问题
2.7 纯电动客车电池性能需求
新能源车 用户需求
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快充技术
充电时 间短
快换技术
充电频 率低
全固 态电 解质
针对电池安全性问题，开发陶瓷隔膜，以及具有隔断作用的添加剂。
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内容提要
1 纯电动客车安全性问题 2 纯电动客车性能问题 3 纯电动客车寿命问题 4 纯电动客车成本问题 5 纯电动客车开发策略 6 几点看法
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2. 纯电动客车性能问题
2.1 里程焦虑
用户认知：目前存在安全性差、续驶里程短、充电时间长、购买成本高等问题。
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内容提要
1 纯电动客车安全性问题 2 纯电动客车性能问题 3 纯电动客车寿命问题 4 纯电动客车成本问题 5 纯电动客车开发策略 6 几点看法
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1. 纯电动客车安全性问题
1.1 任重道远
材料 超高强度钢/先
进高强度钢 铝
镁
碳纤维复合材料
价格/kg 0.8-1.5€
3-5€ 10-20€ 40-80€
重量减少（vs钢） 10-20% 30-50% 40-60% 60-70%
来源：Design and Manufacturing Challenges of High Strength Steel in Automotive Light Weighting 2013-01-2901 Published 11/27/2013
纯电动客车对动力总成的需求—电池篇
2017年5月
内容提要
1 纯电动客车安全性问题 2 纯电动客车性能问题 3 纯电动客车寿命问题 4 纯电动客车成本问题 5 纯电动客车开发策略 6 几点看法
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前提
动力电池总体要求
回收
安全
性能
成本
寿命
电化学基础 关键材料 电池设计 生产制造 系统集成 梯次利用
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1. 纯电动客车安全性问题
1.2 顶层设计
车辆电气/电控系统
车辆高压系统
低压/通信接口
高压接口
车
辆
底
电池
盘
管理
/ 安 系统
车装
身
电气/电子系统 电芯
动力电池系统
冷却/ 保温 系统
车 辆 冷 却 系 统
通风
外部环境
安全性是一项系统工程，需要运营、整车、系统及电池综合设计。
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1. 纯电动客车安全性问题
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2. 纯电动客车性能问题
2.3 轻量化
据报道，
对于纯电动 车，每降重 100kg，可 以节约电能 0.4kWh/km。 整车轻量化 与电动化、 智能化协同 发展。
来源：德国宇航中心
在保证安全的前提下，动力电池与整车轻量化，提升电能有效利用。
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2. 纯电动客车性能问题
2.4 轻量化兼顾成本
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2. 纯电动客车性能问题
2.2 低温杀手
※ 低温时，电池效率降
低，放电容量降低，内阻 增加；长时间低温, 可能 会被“冻坏”；
※ 低温时，电动车续驶
里程比正常情况降低约30%， 使用成本增加约35%～45%。
综合网络，（电车之家）
电池“闯关东”，低温是第一大难题，解决不了低温，就很难推广。
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1.3 多层举措
足够的绝缘强度和有效的接触防护，
主动危险干预，针对绝缘缓慢失效，
阻止事故危害发生，保证安全裕量。 事故一旦发生，无法中断或降损。
事故危害中 断及减损
隔绝外部触发因素散热，降低内部热
累积速度，内部组件的着火点温度阈
值足够高，导火导热装置等中断火灾
蔓延路径，阻止连锁反应阻燃材料，
降低燃烧损害，主动检测与灭火装置。 危险预控 防护
轻量化材料、轻量化制造及零部件，兼顾成本，开发车身和底盘。
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2. 纯电动客车性能问题
2.5 高比能量锂电池
高容量富锂锰基 LMO;NCM;NCA
正极 材料
负极 材料
石墨类材料 钛酸锂 硅碳复合材料
宽电化学窗口型 高低温改善型
电解液 体系
自主开发
关键 材料
集流体 材料
传统金属箔片 柔软型集流体
充电过程燃烧
静置自燃
行驶过程燃烧
自2011年1月至2016年7月全球发生49起安全事 故，其中纯电动客车22起，全部为国内车型。
（综合网络资料、电动汽车百人会）
纯电动客车数量少，但发生安全事故数量不少；载客量大，社会影响巨大。
好的电池是动力，是正能量；差的电池是燃烧力，是负能量。
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危险预控防护，中断和降损有效结合，
泄压装置，避免爆炸，或降低爆炸的
强度。
危害！
电燃爆 击烧炸
危险？
绝
电
缘
芯压
、
燃力
接
烧达
触
、到
防
其一
护
他定
失
可值
效
燃
构建安全控制体系，控制危险发生几率，消除/减小事故危害。
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1. 纯电动客车安全性问题
1.4 电池安全技术
传统材料
新型材料
未来方向
多孔隔膜