不懼冬奧超低溫！北理工技術團隊研發出全氣候內部自加熱鋰離子動力電池系統

從“2008年高科技奧運會”到“2022年綠色冬奧會”，中國新能源汽車的發展將迎來又一次技術飛躍。針對第24屆京張冬奧會的嚴寒天氣，8月31日，電動汽車國家工程實驗室主任、北京市新能源汽車協會專家組首席專家孫逢春教授首次發布了由北京理工學院領銜的電動汽車技術團隊。為冬奧會環境開發的新能源汽車和低溫電池的技術成果將使電動汽車不再可用。冬奧會的極寒挑戰圍繞著“綠色冬奧”的總體目標展開，而奧運會期間實現綠色交通是重要的一環。然而，面對嚴寒的環境，在冬奧會上使用新能源汽車確實有許多挑戰需要克服。

電動汽車國家工程實驗室主任、北京市新能源汽車協會專家組首席專家孫逢春教授表示，經調查，2022年冬奧會期間，如果新能源汽車大規模使用，車輛將面臨-20℃至-30℃的低溫工作環境。作為場館之一，張家口冬季平均氣溫在-10℃左右，而崇禮室外賽區在極寒時氣溫將降至-23℃。眾所周知，在低溫下，電動汽車動力電池的充放電特性會惡化，容量和壽命也會衰減，這將導致車輛續航里程和車輛動態性能顯著下降，充電時間顯著增加。長期以來，它很難在東北、西北等寒冷地區推廣。目前，解決電動汽車動力電池低溫應用的主要解決方案是使用外部加熱，但這種電池加熱系統能耗高、時間長、效率低、效果差。例如，目前在新能源汽車中廣泛使用的電動空調通常采用電阻絲（PTC）加熱，其加熱能效比較低。在加熱電池的同時，它無法滿足車內的保暖性和舒適性要求。此外，北京冬奧會河北賽區地形以山地為主。在冬季，道路坡度和冰雪路面將導致非常復雜的駕駛條件。然而，面對復雜的路況，現有的電動新能源汽車普遍智能化程度較低，無法滿足冰雪覆蓋的低附著力道路等復雜路況的要求，也對新能源汽車的智能自主決策能力提出了很大挑戰。一般來說，復雜的路況和低智能化限制了電動汽車在北京冬奧會上的大規模應用。低溫電池技術的突破北京理工大學、中信國安蒙古里電力科技有限公司有限公司和美國EC Power有限公司的研究團隊在超低溫領域聯合開發了具有自愈技術的鋰離子動力電池系統產品，并進行了工業化批量生產。孫逢春介紹，電池系統可以應用于較低的溫度。在-30℃時，電池溫度可以在幾十秒內通過自加熱提高到0℃以上，從而激活動力電池的正常應用。電池系統的比能量可達170Wh/kg，系統可靠性測試已完成5000多次。

該技術通過物理方法解決了電池低溫問題，適用于各類電池系統，徹底解決了電動汽車冬季續航里程急劇下降、無法啟動、衰減和安全隱患等諸多問題，對電動汽車的發展具有里程碑意義。汽車及關鍵零部件技術的突破北京理工學院和華創電動汽車技術團隊還在純電動公交車的車輛控制和動力驅動領域取得了一系列核心技術成果，包括智能網聯汽車的開發……

無電源中斷的控制器（iVCU）和自動變速器電驅動系統產品，能夠滿足低溫環境下車輛系統高效智能控制的要求。該系統技術已通過歐盟認證，并實現了完全出口。北京理工學院還與湖南華強電氣合作，開展低溫送風增焓技術的應用研究。與PTC加熱相比，它具有溫度范圍寬、能源效率高、安全性好的特點，可以解決溫度限制和能源效率低的問題，滿足冬奧會電動汽車低溫環境加熱的要求。北京理工學院還與福田汽車、北汽新能源、宇通客車等車企開展了深度合作，開展了低溫環境下的車輛系統集成技術研究，為其在冬奧會期間的應用奠定了堅實的基礎。冬奧會新能源汽車發展規劃為更好展示中國在新能源汽車領域的研究能力和成果，北京市科委將重點支持面向冬奧會的新能源汽車關鍵技術開發。針對冬奧會電動汽車面臨的低溫環境、坡道和結冰道路造成的復雜駕駛條件等應用需求，通過產學研和國際合作，突破汽車動力電池在低溫環境下的集成應用等關鍵技術，高效低溫增焓空調、高山環境下的大功率燃料電池系統、自動駕駛和自動充電的協同控制、低溫環境下的車輛系統集成控制，開發L4級智能純電動中型客車、高速燃料電池客車，具有優異低溫性能的純電動客車和乘用車，用于冬奧會示范應用。由北京理工學院、清華大學、夢谷麗、福田客車、北汽新能源、宇通客車和華強電氣組成的北京新能源汽車項目組計劃在2017年完成配備全氣候電池和低溫焓空調的新能源客車、豪華小巴和汽車原型車的開發；2018年春節前，完成高寒地區（東北漠河或內蒙古等地）全天候新能源汽車的驗證測試。預計到2020年，將開發出四款車型共11款產品原型，并獲得產品公告并投入試驗和示范應用。同時，重點開展以新能源汽車為基礎的智能新能源汽車的開發和示范。

根據北京市政府的規劃，為服務“綠色冬奧”，我們應進一步加強技術應用，特別是分布式能源、智能網聯和無線充電在北京冬奧會中的應用，并在2019-2020年推進冬奧電動汽車示范區建設，在冬奧區實現電動化的同時，實現燃料電池汽車一定規模的示范應用，努力開展無人駕駛汽車示范運營；

聚焦京津冀充電設施協同發展，構建京津冀一體化城際快速充電網絡，有效保障2022年冬奧會綠色出行。2022年冬奧會舉辦期間，其所在地區將實現新能源汽車全覆蓋。從“2008年高科技奧運會”到“2022年綠色冬奧會”，中國新能源汽車的發展將迎來又一次技術飛躍。針對第24屆京張冬奧會的嚴寒天氣，8月31日，電動汽車國家工程實驗室主任、北京市新能源汽車協會專家組首席專家孫逢春教授首次發布了由北京理工學院領銜的電動汽車技術團隊。為冬奧會環境開發的新能源汽車和低溫電池的技術成果將使電動汽車不再可用。冬奧會的極寒挑戰圍繞著“綠色冬奧”的總體目標展開，而奧運會期間實現綠色交通是重要的一環。然而，面對嚴寒的環境，在冬奧會上使用新能源汽車確實有許多挑戰需要克服。

電動汽車國家工程實驗室主任、北京市新能源汽車協會專家組首席專家孫逢春教授表示，經調查，2022年冬奧會期間，如果新能源汽車大規模使用，車輛將面臨-20℃至-30℃的低溫工作環境。作為場館之一，張家口冬季平均氣溫在-10℃左右，而崇禮室外賽區在極寒時氣溫將降至-23℃。眾所周知，在低溫下，電動汽車動力電池的充放電特性會惡化，容量和壽命也會衰減，這將導致車輛續航里程和車輛動態性能顯著下降，充電時間顯著增加。長期以來，它很難在東北、西北等寒冷地區推廣。目前，解決電動汽車動力電池低溫應用的主要解決方案是使用外部加熱，但這種電池加熱系統能耗高、時間長、效率低、效果差。例如，目前在新能源汽車中廣泛使用的電動空調通常采用電阻絲（PTC）加熱，其加熱能效比較低。在加熱電池的同時，它無法滿足車內的保暖性和舒適性要求。此外，北京冬奧會河北賽區地形以山地為主。在冬季，道路坡度和冰雪路面將導致非常復雜的駕駛條件。然而，面對復雜的路況，現有的電動新能源汽車普遍智能化程度較低，無法滿足冰雪覆蓋的低附著力道路等復雜路況的要求，也對新能源汽車的智能自主決策能力提出了很大挑戰。一般來說，復雜的路況和低智能化限制了電動汽車在北京冬奧會上的大規模應用。低溫電池技術的突破北京理工大學、中信國安蒙古里電力科技有限公司有限公司和美國EC Power有限公司的研究團隊在超低溫領域聯合開發了具有自愈技術的鋰離子動力電池系統產品，并進行了工業化批量生產。孫逢春介紹，電池系統可以應用于較低的溫度。在-30℃時，電池溫度可以在幾十秒內通過自加熱提高到0℃以上，從而激活動力電池的正常應用。電池系統的比能量可達170Wh/kg，系統可靠性測試已完成5000多次。

該技術通過物理方法解決了電池低溫問題，適用于各種電池系統，徹底解決了電動汽車冬季續航里程急劇下降、無法啟動、衰減和安全隱患等諸多問題，對電動汽車的發展具有里程碑意義……

電動汽車的發展。汽車及關鍵零部件技術的突破北京理工學院和華創電動汽車技術團隊在純電動公交車的車輛控制和動力驅動領域也取得了一系列核心技術成果，包括智能網聯汽車控制器（iVCU）和無斷電自動變速器電驅動系統產品的開發，能夠滿足低溫環境下車輛系統高效智能控制的要求。該系統技術已通過歐盟認證，并實現了完全出口。北京理工學院還與湖南華強電氣合作，開展低溫送風增焓技術的應用研究。與PTC加熱相比，它具有溫度范圍寬、能源效率高、安全性好的特點，可以解決溫度限制和能源效率低的問題，滿足冬奧會電動汽車低溫環境加熱的要求。北京理工學院還與福田汽車、北汽新能源、宇通客車等車企開展了深度合作，開展了低溫環境下的車輛系統集成技術研究，為其在冬奧會期間的應用奠定了堅實的基礎。冬奧會新能源汽車發展規劃為更好展示中國在新能源汽車領域的研究能力和成果，北京市科委將重點支持面向冬奧會的新能源汽車關鍵技術開發。針對冬奧會電動汽車面臨的低溫環境、坡道和結冰道路造成的復雜駕駛條件等應用需求，通過產學研和國際合作，突破汽車動力電池在低溫環境下的集成應用等關鍵技術，高效低溫增焓空調、高山環境下的大功率燃料電池系統、自動駕駛和自動充電的協同控制、低溫環境下的車輛系統集成控制，開發L4級智能純電動中型客車、高速燃料電池客車，具有優異低溫性能的純電動客車和乘用車，用于冬奧會示范應用。由北京理工學院、清華大學、夢谷麗、福田客車、北汽新能源、宇通客車和華強電氣組成的北京新能源汽車項目組計劃在2017年完成配備全氣候電池和低溫焓空調的新能源客車、豪華小巴和汽車原型車的開發；2018年春節前，完成高寒地區（東北漠河或內蒙古等地）全天候新能源汽車的驗證測試。預計到2020年，將開發出四款車型共11款產品原型，并獲得產品公告并投入試驗和示范應用。同時，重點開展以新能源汽車為基礎的智能新能源汽車的開發和示范。

根據北京市政府的規劃，為服務“綠色冬奧”，我們應進一步加強技術應用，特別是分布式能源、智能網聯和無線充電在北京冬奧會中的應用，并在2019-2020年推進冬奧電動汽車示范區建設，在冬奧區實現電動化的同時，實現燃料電池汽車一定規模的示范應用，努力開展無人駕駛汽車示范運營；聚焦京津冀充電設施協同發展，構建京津冀一體化城際快速充電網絡，有效保障2022年冬奧會綠色出行。2022年冬奧會舉辦期間，其所在地區將實現新能源汽車全覆蓋。

標簽：北京福田宇通客車

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