动力电池产业成长记

国内首台搭载了中车电动BMS的混合动力机车CKD6E。 企业供图

搭载了中车电动1500V轨交电池的新能源机车。 企业供图

株洲晚报融媒体记者/高晓燕 通讯员/罗茜 田健潇

今年7月，中国中车面向全球首次发布7款新能源机车，代表了中车轨道交通装备向绿色低碳转型的又一重大突破。其中，三款机车搭载的动力电池都是由中车时代电动汽车股份有限公司自主研制。

从名不见经传，到备受关注，回溯过往，这段过程中车电动电池团队走了20余年。

1 从BMS起步

时间回到2002年，当时国家开始探索新能源汽车，中车电动承担了涵盖三纵三横的多个电动汽车项目。从那时起，中车电动就开始探索车载动力电池，给新能源商用车做电池选型和装车测试，逐步积累电池技术经验。

真正让中车电动电池技术得到批量应用的是2008年北京奥运电动大巴项目。很多人都知道，中车电动为2008年服务奥运的50台纯电动大巴供应了电传动系统，但很多人不知道的是，当时这批车辆锂离子动力电池的BMS（电池管理系统）也来自中车电动。中车电动电池项目团队联合北京交通大学开发了新能源客车动力电池BMS，将电池管理系统技术从理念构想成功转化成了实际产品，成功服务北京奥运会，并获取一致好评。

2009年，资阳机车厂启动国内首台混合动力机车CKD6E项目的研发，如何更加安全可靠地管理机车动力电池问题，成为当时需要决策的重大事项。中车集团领导明确指示：“BMS是新能源机车的核心技术，我们一定要掌握在自己手里。”翻遍整个集团下属企业，只有中车电动有BMS研制应用经验。于是，这项重任落在了中车电动电池项目团队身上。

中车电动开始将客车领域积累的经验移植到轨交领域，克服了一系列使用环境恶劣、电压高功率大等难题，成功研制机车BMS，并顺利完成装车测试。至今，CKD6E还在运营。

2 拿下电池PACK技术

中车电动没有止步于BMS技术。为了更深入地掌握电池技术，开始了对电池PACK技术的探索。

2010年，中车电动接到了广州无轨电车项目需求，这是首个批量电池PACK项目，做成了意味着中车电动电池产业将进入批量阶段。电池项目团队成员都充满了干劲，开始对电池PACK进行深入探索。

“最开始，我们试装了6台样车，结果不到两个月的时间冒了三次烟，领导强调无论如何要把电池安全的问题解决。”技术人员雷代良说，当时没有案例可参考，半个月的时间都没有进展，项目成员连续一周都攻坚到晚上12点。终于通过反复测试分析，团队发现了一个共性问题，并通过软件策略调整和提前识别，把内阻可能会增大异常的电池提前更换，后续批量订单再未出现该问题。

恰恰因为遇到并解决了这个问题，电池项目团队还因此探究出了当时还没被称之为电池安全预警的先进技术，也探究出了热管理、安全设计、箱体密封等一整套电池PACK技术。

2017年，那一年，中车新能源客车业务迎来了前所未有的繁荣，中车电动开始与合作伙伴联合开发行业首款CTP商用车电池PACK，在2018年短短一年之内建立了属于自己的电池供应链、智能化生产车间，达到年产能0.5GWh的生产能力，实现当年研发、当年投产、当年批量生产的骄人成绩。

3 另辟蹊径突入轨交市场

然而，市场总不会是一帆风顺，因为合作伙伴等种种原因，中车电动在新能源客车领域迟迟无法取得新突破。就是在那时，中车电动成立了智源项目组，反复考量后，迅速调整策略，将目光投向了轨道交通、船舶、储能、工程机械等蓝海领域。

通过深入分析研究，最终锁定了轨道交通作为突破口。预见到机车也将迎来属于它的新能源时代，中车电动开始在电池产业市场重新布局。

机车企业对高效、可靠动力源的需求日益增长，与行业龙头企业的独家合作也让有着央企背景的中车电动有了竞争优势。中车电动一头扎进了轨交电池市场竞争的海洋，开启了与轨交电池技术的死磕。

为确保机车动力电池的绝对安全与可靠，中车电动决定从源头抓起，首先就对各个品牌的电芯进行了一系列安全、寿命、性能等试验论证，最终选择了行业第一品牌的电芯作为基石。“铁路电池需要满足TJ标准、EN15085焊接标准、EN45545防护标准等，我们团队解读了大量铁路行业标准，围绕高安全、高可靠、长寿命开展整包及部件详细设计工作。”技术经理张彪回忆道。随后，工艺人员开始研究如何将电芯组装成模组。当时没有产线，没有设备，电池项目团队一边改装产线，一边开发生产，在2021年7月，成功完成了首台轨交电池样机组装下线。

4 魔鬼试验层层验证安全性

组装完成，接下来需要验证电池的可靠性。

新能源客车电池的耐压要求一般是DC3000V以内，而机车动力电池的耐压要求则直接翻至DC8000V。“为了能通过耐压验证，试验人员做了无数次尝试，烧坏了不知多少个BMS和FPC等物料，损坏了不知道多少套工装设备。通过整包的安全可靠性试验，我们才敢把电池交付客户。”项目经理牛满岗介绍到。

2022年，装载了中车电动1500V轨交电池的大连机车FXN3D型3000马力重混调车机车正式下线，2023年，大连和中车株机电电混合动力调车机车下线。于2023年夏天开始，三台机车极限环境测试开始启动，电池项目组成员跟随机车先后奔赴新疆吐鲁番、黑龙江塔河、内蒙古海拉尔支持现场试验，协助电池顺利通过了极寒极热测试。

后续，项目团队跟随机车开展了机车的环铁试验、正线试验、运行考核等一系列试验，采集了大量的工况试验数据，为后续轨交1500V电池产品的量产及推广打下了坚实基础。

经过层层验证，中车电动轨交电池质量经受住了市场的检验，今年上半年，轨交电池销量超过了过去三年总和。

如今，中车电动成为铁路电池标准TJ/JW 129－2020的牵头制定者并参与了铁路电池相关标准制定，自建了轨交电池生产线，装车的动力电池已覆盖纯电、内电、氢电全系列新能源机车。

“我们把中车电动在新能源汽车行业积累的经验，又反哺到轨道交通领域，也算是聚焦中车的一核业务出了一份力，我相信对于中车电动长远发展来说也是很重要的。”现任智源项目部部长潘郭乐说到。

勇于创新，敢于挑战，闯出一条新路径，中车电动做到了。电池项目团队从刚开始的几人壮大到如今的近50人，除了轨交电池，他们开始向电池梯次利用、换电、动力电池全生命周期方案等更多领域延伸拓展，开辟新的星辰大海。