重庆川东南地质矿产检测中心
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3. 电池系统技术
从商品化的锂离子动力电池系统角度看，关键核心技术包括 ：
电池成组技术：集成电池配组、热管理、碰撞安全、电安全等；
电池管理系统（BMS）电磁兼容技术；
信号的精确测量技术：如单体电压、电流等；
电池状态精确估计：如 SOS、SOC、SOH、SOF等；
电池均衡控制技术等。
而 BMS 及电池系统的其他关键核心部件包括传感器、控制器、执行器等部件基本上由汽车电子技术强国（德、日、美）垄断。
国内目前开始在相关领域开展研究，也获得相应的成果。部分企业已成功开发智能电表（体积紧凑，集成了电流、电压、绝缘及电量测量等），可以替代国外电流、电压、绝缘传感器。电池成组技术方面，由于集成了电池配组、热管理、碰撞安全、电安全等，技术复杂，目前国际汽车企业技术较为成熟。国内研究单位在 BMS 电磁兼容技术、信号的精确测量技术、电池状态精确估计、电池均衡控制技术等方面开展了较为深入研究，电压测量精度达到 0.5%，电流测量精达到 0.5%，温度测量精度达到 1℃，SOC 估算精度达到 5%。国内目前开发的多数动力电池系统产品功能相对比较简单，虽具有基本的检测监控功能，但在数据采集的可靠性、SOE（剩余能量）的估算精度、热管理、均衡、安全管理等方面均需提升，核心元器件方面差距较大。
影响电动汽车推广应用的首要因素是锂离子动力电池的安全性和使用成本，除了电池本体的安全性、寿命及一致性进一步提升外，电池模块化技术、电池成组技术（集成电池配组、热管理、碰撞安全、电安全等）也与国外有较明显的差距。
电池电管理关键技术研发包括综合电池电化学模型、电气安全设计、电池状态估计、均衡管理、故障诊断与标定以及充电管理等方面。电池热管理关键技术及系统研发需根据电池组的结构设计和电池产热计算分析，研究不同热管理技术的散热均温效果，得到成本低、工艺简单、安全可靠性强的电池热管理散热方案。根据实际应用场景选用风冷、液冷、热管制冷、半导体制冷和相变材料吸热等，电池结构轻量化需以电池系统及整车的相关结构为研究对象，考虑相互间的耦合特性，从结构设计优化与材料选型两个方面开展结构抗振、抗冲击和轻量化的集成优化设计关键技术研究工作。对零部件材料、结构设计、联接等设计方案进行优化，电池安全性方面需在电气安全、机械安全和热安全的基础上开展电池系统的安全性整体方案设计研究，针对电池系统开展故障诊断预测、热安全监测预警和防控关键技术。
4. 结论
在未来相当长一段时间里，锂离子电池仍是最适用的电动汽车电池，进步是渐进的[13]，锂离子电池材料体系丰富，锰酸锂正极材料、三元体系正极材料、磷酸铁锂正极材料、复合碳负极材料、陶瓷涂层隔膜、电解质盐及功能电解液技术的发展支撑了电池技术的进步和产业发展。
自「十五」以来，中国动力电池从无到有，锰酸锂动力电池广泛应用于轻型电动车辆和混合动力汽车，磷酸铁锂电池支撑了近几年电动汽车的示范运行和推广应用，三元正极材料在动力电池中的应用技术取得了积极进展，单体电池比能量从 100（W·h）/kg 左右提高到 200（W·h）/kg 左右，电池生产正从单元自动化向全自动化过渡。电池系统技术在应用中进步，安全性和可靠性将在未来几年得到进一步提升。
未来以下几方面的研发工作需要坚持和进一步加强：
材料方面，需继续改进磷酸铁理、锰酸锂、三元材料、复合碳负极材料、钛酸锂、隔膜陶瓷涂层技术、功能型电解液等现有材料，研发高容量层状正极材料、高电压锂镍锰尖晶石正极材料正极材料及其产业化工艺技术；研发与高电压正极材料配套的耐高压电解液；研发耐高温和高电压的电池隔膜；研究硅基合金负极材料及其产业化工艺技术。
动力电池设计和制造方面，需研发新型极片和电池结构，开发高速合浆新工艺和装备、精密涂布模头和控制系统、高精度涂层测厚系统、高速一体化电池芯制造系统、电池和电池组自动装备线和制造信息化系统（MES）等，开发出适合中国国情的自动化生产/测试的关键装备和信息化技术。
动力电池系统技术方面，需开展锂离子动力电池的寿命模型及模型影响参数的研究，电池成组方式特性研究，高效大容量锂离子电池组均衡策略研究，单体电池充放电热模型与成组电池包温度场分析和控制方法研究，成组电池优化快速充电方法研究。
还需要加强动力电池系统的评价工作，建立动力电池评价体系，全面评价电动车用动力电池产业链的水平，包括针对材料、单体电池、电池模块、电池管理系统、电池系统热管理、电池安全监控、充电方法和充电器、电池组、生产工艺和设备、电池组综合成本、电池再次使用、回收工艺的可行性和回收方法的方便性等方面。
新能源汽车发展到当前阶段，动力电池系统应结合整车产品进行重新设计并根据未来车用动力电池的需求进行设计制造模式的升级，在动力电池基础材料、电池制造和系统技术全产业链上同时下功夫，提高产品质量，降低规模化生产成本，提升产业竞争力。
