【媒体大咖话北理】北理工“黑科技”助力 电动车再不惧冬奥崇礼超低温
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【央视新闻频道】《朝闻天下》面向冬奥环境的新能源汽车与低温电池技术成果
【编者按】 8月31日，由北京理工大学、中信国安盟固利动力科技有限公司主办、北京理工华创电动车技术公司承办的“面向冬奥环境的新能源汽车与低温电池技术成果发布会”在京召开。发布会上，电动车辆国家工程实验室主任、北京理工大学机械与车辆学院教授孙逢春进行了技术成果发布，该技术通过物理方法解决电池低温问题，适用于各种电池体系，彻底解决了电动汽车在冬季续驶里程急剧下降、无法启动、衰减、安全隐患等诸多难题，对电动汽车的发展具有里程碑意义。
党委宣传部提前密切跟踪新闻线索，积极策划，做好媒体联络组织工作，此次发布会得到国内近40家新闻媒体及汽车专业媒体的关注和支持，中央电视台《朝闻天下》、中国教育电视台《中国教育报道》等栏目，北京电视台等电视媒体多次报道，新华社、《人民日报》《光明日报》《北京日报》《中国教育报》《科技日报》《中国科学报》《中国青年报》《中国财经报》《环球时报》等二十余家平媒在各大版面进行报道，央视网、人民网、光明网、环球网、千龙网、中国青年网、凤凰网、腾讯网、网易、新浪、等数十家网络媒体先后发布或转载报道，技术成果引起社会各界广泛关注，截至目前各类媒体共计发布及转载近900次。
图为相关电视媒体报道
图为部分主流平媒报道
【央视新闻·新媒体公众号】
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我国在电动汽车领域有一重磅突破
2022年冬季奥运会将在中国举行，中国政府再次许下“绿色奥运”的承诺。围绕这一目标，实现奥运期间的绿色交通是重要环节。8月31日，北京理工大学等科研团队发布了一项成果：全气候电池产品研发成功，也就是在所有气候条件下，包括极端低温的情况下，电动车的电池还能正常工作。
严寒环境，电动车将面临挑战
经过调研，北京冬奥会期间，车辆将面临-20℃至-30℃的低温，使用新能源汽车面临着以下挑战↓↓
动力电池的充、放电特性变差！
电池容量和寿命也会衰减！
这些将导致车辆续驶里程及整车动力性能显著下降！
北京理工大学电动车辆国家工程实验室主任、北京市新能源汽车联席会专家组首席专家：孙逢春：现在电动汽车（续航里程）已经到了300公里以上没有问题，但在零下10℃的环境下可能就只能跑几十公里。北京冬奥会两个场馆之间最远的，也就是北京的五棵松到张家口的崇礼距离是260公里，电动车在低温下如何续航是必须解决的问题。
新技术，让电动车突破低温禁区
利用金属在电池内部加热会产生快速导热性，孙逢春教授领导的团队研发出了世界上第一个全气候电池产品。关键技术如下↓↓
在现有的锂电池中加入了一层金属镍铂片
连通电源，就可以使电池迅速加热！
孙逢春：在零下30℃的时候，我们电池的温度二十几秒就提升到零度以上了，这样就可以非常好地工作，而且对电池的寿命没有丝毫影响。这是核心技术所在，也就是说电动车再没有禁区了，在这个方面是一个具有里程碑意义的原理和技术。
低温环境，新能源车关键技术全攻克
此外，低温环境下整车系统集成及控制等关键技术也获得突破。自动驾驶与自动充电协同控制技术等，都为冬奥期间新能源汽车的应用奠定了坚实的基础。
孙逢春：从电池单体、电池系统到整车的系统集成，现在应该说技术上已经全部攻克。我们这些核心关键零部件都是按照低温零下45℃这个标准来进行要求，确保冬奥会期间不出问题。
今年底，全气候电动汽车将首发
据介绍，全球首批全气候电动汽车将于今年12月底发布，然后前往漠河等高寒地区进行零下45℃左右的实验。预计2020年完成4种车型共11辆产品样车的开发，并开始示范运行。
北京市科学技术委员会副主任张继红：我们要进一步整合北京、全国，乃至国外的一些技术，进行产学研联合攻关。不管是低温电池技术，还是无人驾驶技术，2022年冬奥会期间能够得到一个完整的、全面的呈现。
【人民日报·中央厨房】
“黑科技”助力 电动车再不惧冬奥崇礼超低温
绿色冬奥，绿色交通是关键，既要保证赛会通勤的可靠性与安全性，又要保证低污染、低能耗，电动客车将在冬奥会的服务保障中将承担重要角色。
但我们知道，锂电池有“体恤怕冷”的低温特性。作为2022年北京冬奥会举办地之一的河北省张家口地区，冬季平均温度处于-10℃左右，而崇礼室外赛区在极寒时温度将降至-23℃。面对低温条件，按照现有的技术，电动车辆动力电池的充、放电特性将变差。
该如何解决电动车低温条件下的续航问题，提升在冬奥会不同地区场馆之间的通勤能力和可靠性呢？
崇礼的低温，将给电动汽车带来“极限挑战”
我们知道，电池的工作原理是内部的电解质通过化学反应的变化，在正负极出现电势差从而产生电流。以锂离子技术为动力电池具有电压高、比能量高、循环性能好等优点，在手机、电脑以及电动汽车领域得到广泛应用。但在低温条件下，蓄电池的电解液、电极材料以及隔膜的化学活性大幅度降低，导致电池在低温条件下的放电性能变差，放电电压降低，放电容量明显减小。
以我们平常使用的智能手机为例，说明书中一般标注的理想使用温度带介于16℃至22℃之间，可以正常使用的温度区间是0℃至35℃，而可以存放的温度范围是-20℃至45℃。因此，智能手机在低温户外出现自动关机的情况，一般也是由于温度降低，电池性能下降引起的。有分析数据称，常温中电动汽车续航160公里情况下，在-6℃时，续航仅为69公里，而在-25℃的极寒温度下，电池将无法工作。
作为2022年北京冬奥会举办地之一的河北省张家口地区，与北京相距两百多公里，冬季平均温度处于-10℃左右，而崇礼室外赛区在极寒时温度将降至-23℃。面对低温条件，按照现有的技术，电动车辆动力电池的充、放电特性将变差，容量和寿命也会衰减，进而导致车辆续驶里程及整车动力性能显著下降，充电时间明显延长。
“黑科技”给锂电池“防寒保暖”
今天在京召开的“面向冬奥环境的新能源汽车与低温电池技术成果发布会”上，北京理工大学与相关企业联合共同发布了新型电池技术，有望彻底解决电池“怕冷”的问题。
根据科研团队介绍，在解决电动汽车动力电池低温应用方面，传统解决方案是采用外部加热方式，但是这种电池加热系统能耗高、时间长、效率低、效果差。例如目前新能源汽车广泛采用的电动空调加热方式，一般是通过电阻丝(PTC)加热，其制热能效比很低，加热速度慢，在加热电池的同时，并不能满足车内乘坐的舒适性要求。
电动车辆国家工程实验室主任、北京理工大学机械与车辆学院教授孙逢春介绍：“此次发布的低温自加热电池系统适用于北方冬季较低的气温，-30℃时基于自加热的方式在几十秒内使电池温度上升到0℃以上，从而激活动力电池的正常应用。该技术通过物理方法解决电池低温问题，适用于目前各种电池体系，能够彻底解决电动汽车在冬季续驶里程急剧下降、无法启动、衰减、安全隐患等诸多难题。”
这种新型自加热的电池技术，就相当于在传统电芯内部插入高效的加热镍箔片，给电池带上“暖宝宝”，在电动汽车冷启动时，在短时间内就能把电池加热到适宜的工况温度。这一技术突破有望彻底解决电动汽车在冬季严寒条件下续航里程、行驶安全性和行驶舒适性等方面的诸多难题。
全气候电动汽车离我们还有多远
车辆的研发和制造是系统性综合性的工程，电池技术的突破只是走完了基础阶段，整车的研发还要在可靠性、安全性和耐用性上下大量的功夫。
北京市科委相关负责人介绍，北京冬奥会河北赛区地形主要为山区，进入冬季，道路坡度与冰雪路面等将导致车辆行驶工况十分复杂。面对复杂路况，现有以电动为主的新能源车辆智能化程度普遍较低，尚无法满足冰雪覆盖的低附着路面等复杂路况对车辆智能化的要求，也对新能源汽车智能自主决策能力提出了较大挑战。总体来说，复杂路况和低智能化制约了电动汽车在北京冬奥会中的大规模应用。
对此，科研团队加快整车技术研发，对智能网联控制技术、驱动电机与自动变速器一体化集成技术、自动变速控制技术、系统智能控制技术以及低温增焓空调技术进行了重新设计和开发，以求整车达到极高的可靠性和安全性，更好的保障冬奥会的需求。
孙逢春介绍，新能源汽车项目团队计划2017年完成搭载低温电池和低温增焓冷暖空调的新能源大客车、豪华中巴车和轿车原理样车的研制；2018年春节前，完成全气候新能源汽车在高寒地区的验证试验；预计至2020年共完成4种车型共11辆产品样车的开发，并获得产品公告并投入试验示范应用。同时，将以新能源汽车为基础和主线，重点攻关智能新能源汽车的研制和示范。
技术的革新正在打破电动汽车的发展瓶颈，可以预见，不仅是2022年冬奥会，电动汽车的不断发展将进一步改变人们未来的出行方式。（人民日报中央厨房·半亩方塘工作室 耿炎焱）
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策划：党委宣传部 辛嘉洋 韩姗杉
编辑：党委宣传部 张长鑫