"Ansys Partner Training - 汽车动力电池与燃料电池"
本次Ansys Partner Training的主题为汽车动力电池与燃料电池,Speaker为井文明,来自ANSYS中国,流体高级工程师,同时也是燃烧及电池行业专家。他还曾经是《ANSYS电池仿真实例与详解-流体篇》的第一作者和《ANSYS电池仿真实例与详解-结构篇》的第二作者。
在报告的开始,井文明首先对汽车动力电池和燃料电池进行了简介,随着化石能源的日益消耗和对环保的逐渐重视,电动汽车作为替代化石能源的动力的主要方向,电池技术作为电动汽车的核心和瓶颈,是电动汽车研究的重点和热点方向,也是关系到新能源汽车成本、续航里程、安全性及使用寿命的关键。
在电池研发方向,井文明提到主要有四种技术路线:锂离子电池、燃料电池、超级电容和铝空气电池,其中前三者得到了广泛应用,后者尚在实验室研究阶段。整体来看,锂离子电池和燃料电池在未来相当长时间内是主要发展趋势。
在报告的第二部分,井文明对ANSYS在电池仿真开发中的解决方案进行了介绍。ANSYS提供了MSMD的解决方法,针对电池使用过程中可能遇到的问题,如短路、热失控等等提供了相应的模型和解决方案。同时,ANSYS CFD也针对燃料电池仿真,专门设置了两大模块,一是PEMFC模型,另一个SOFC模型,可实现对燃料电池单电池或堆级的电化学、热、流动等综合仿真。
此外,ANSYS还可以通过CFD的计算结果提取出电池的ROM降阶模型,可近乎实时得到精度非常高的结果,并可将此ROM降阶模型用于系统仿真中。ANSYS针对电池具体使用过程中的结构强度、振动性能、疲劳分析、跌落分析、挤压分析、冲击分析、碰撞分析等一系列国标中要求的测试均有对应的仿真方案。
在报告的第三部分,井文明对中国相关标准和规定进行了介绍,包括《电动汽车安全要求》GB 18384-2020、《电动客车安全要求》GB 38032-2020等等。
在报告的井文明对动力电池的挑战和市场需求进行了总结,包括复杂的多尺度、多物理场系统、快速发展的材料和设计理念、现有软件工具局限性、性能、耐用性和使用寿命、安全性、费用成本等等。同时,他还对市场对动力电池的要求和期待进行了总结,包括安全性、比能量、寿命、成本、质量等等。