胡晓松教授: 让我国新能源汽车动力电池领跑全球——系统的安全和稳定性研究

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创作日期
2022-02-22
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在新能源汽车领域,由于目前的传感技术不能直接测量电池内部关键微观的物理量,所以如何建立直观、准确的电池测量模型,一直是国际电池管理系统开发的重要挑战。而由胡晓松团队率先提出的锂离子动力电池模型有用性概念及基于此概念的状态估计、健康预测与最优充电算法,有效解决了这一问题。

“你知道你的电动车还能跑多远么?对于它的续驶里程,你是有焦虑的。”

重庆大学机械与运载工程学院教授胡晓松在接受重庆电视台记者聂莹采访时,讲述了解决上述问题的可行方案。在中国科学院发布的《2019研究前沿报告》里,胡晓松带领的研究团队对“荷电状态”进行了研究,提出“电动汽车用锂离子电池的荷电状态估计”,即设计一套精度达到2%或3%的控制算法或者是估计算法,提前告诉你电池还剩多少电,车还能跑多少公里。该研究的学术影响力位列全球第二。

除了精确计算出新能源汽车动力电池的荷电状态,胡晓松团队还一直致力于新能源汽车动力系统的安全和稳定性研究。

中国汽车工业协会的数据显示,2021年1到10月份,国内新能源汽车的销量超过了250万辆,同比增长了1.8倍。随着大家对新能源车的接受程度越来越高,再加上之前因电池问题导致的自燃、召回等事件,大家对动力电池的安全和稳定性也越来越关注。“电池的安全和稳定性,怎么来提高它?”记者提出疑问。

对于该问题,胡晓松表示,目前有两种方式,一种是主动安全控制,一种是被动安全控制。简单地说,主动安全,就是电池工作一旦超出管理系统的允许界限,它就会报警或者是切断电源;被动安全,就是假设电池或者车发生了撞击之后,它已经燃起来了,可以阻断燃烧扩展,让乘客有足够的下车时间,以确保人身安全。

胡晓松团队在动力电池测试实验室,对电池进行各种安全测试,从而采集数据,开发更好的动力电池系统。

“发动机和变速箱的技术,我们跟国外还是有很大差距。但从电池电机的角度讲,我们基本上应该是五年前和国外并跑,现在基本达到领跑的状态。”在被问及“中国的动力电池在全球的竞争力水平”时,胡晓松如是回答道。动力电池是整个新能源车上最重要、成本最贵的一部分,可以说动力电池是新能源车企竞争的底气所在。胡晓松在肯定我国动力电池发展水平同时,也提出了自身有关行业发展的看法。他表示,专家预计,明年新能源汽车的销量要达到500万辆,2025年可能已经达到1000万辆。这么大的产量的情况下,一些关键技术必须掌握在自己人的手里,我们要用自己国产的动力电池来确保它的安全性,还有技术上的商用机密性。

胡晓松团队还基于大数据分析,为新能源车企进一步优化动力系统提供决策参考。

采访中,胡晓松还提到,他们正在跟中汽研合作,而中汽研有一个西南地区的数据平台。平台样本车辆达600余万,他们的工作,就是编写程序、代码来分析这么多的海量数据,从而辨别哪些电池单体发生了故障,然后告诉车企是哪个单体发生了故障,需要维护。胡晓松指出,他们的工作,对提升新能源汽车的安全性是至关重要的一个举措。

在谈及实验室的成果转化情况时,胡晓松自豪的说,“我们跟整个重庆的汽车工业,包括长安汽车、小康汽车,还有中国汽研有非常多产学研的合作,已经产生了非常明显的经济效益。”除此之外,他们还和华为、比亚迪、宁德时代展开了有关动力电池系统管理、储能相关的研究合作。宁德时代是全球动力电池的巨头,最终选择了胡晓松团队,既说明团队模型从计算效率和精度上都能满足他们的需求,也是胡晓松在该领域不断积累成果,最终成功的证明。

今年38岁的胡晓松,重庆铜梁人,从小就成绩优异,北京理工大学毕业后,先后在瑞典和美国攻读博士后,从事混合动力汽车相关研究。而他正是看到了国内新能源汽车突飞猛进的发展势头,所以在2015年选择了回国发展。

胡晓松表示,自己选择回国发展,不仅仅是因为国家大力支持提倡新能源汽车行业,且智能型电动汽车将是未来重要的发展趋势,同时也觉得在国外学的一些知识,应该更好地去服务我国新能源汽车的发展,特别是西部重庆汽车工业的发展。因为,重庆本来就是西部“底特律”,西部的汽车城。未来,胡晓松团队也会走进电动汽车与智能交通的结合领域,来进一步地提升电动汽车的安全性、能效性以及环保性。

胡晓松相信,他们会在这个舞台上发挥日益重要的作用。

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