中新網四川新聞10月28日電 近日,被稱作“全球最快高鐵”的CR450動車組正在滬渝蓉高鐵進行運用考核,期間,CR450動車組跑出了動車單列時速453公里、兩列相對交會時速896公里的最新紀錄,從起步到提速至時速350公里,只需要4分40秒。這背后的“功臣”之一,正是長虹電源研制的AI鋰離子蓄電池組,這套電源系統不僅輕了57%,還創新研發了能預判故障的PHM健康管理技術。
“中國高鐵要沖新速度,我們不能缺位。”長虹設計三所副所長彭秋回憶,2018年,長虹電源與中車青島四方股份接洽,著手籌備車載鋰電池系統前期調研和技術儲備工作,2024年3月,長虹電源正式立項,CR450蓄電池組的研發生產才算真正“開跑”。

CR450-AF動車組樣車。 長虹控股集團 供圖
“我們的PHM健康管理系統,能提前預判故障。”彭秋解釋蓄電池組搭載的核心技術,“就像給電池裝了個‘智慧大腦’,電流、電壓、溫度這些參數有啥不對勁,它能實時追蹤分析。”鋰電池配置的BMS系統(電池管理系統)通常只能監控蓄電池的實時狀態,對蓄電池實時狀態進行故障報警,而PHM可以對電流、電壓、溫度等穩態量參數進行耦合分析,對其離群量參數進行追蹤分析,有效預測故障概率、剩余可用電量和壽命,并以豐富的UI形式呈現。
“PHM系統要完善,得有大量前沿運行數據,這是我們更占優勢的地方。”彭秋特意強調,靠著CR450項目積累的試驗數據,長虹電源的電池健康管理技術一直在升級。

CR450-AF動車組蓄電池。 長虹控股集團 供圖
研發沒有一帆風順的,2023年末,研發團隊就遇到最大技術瓶頸。當時蓄電池系統已經降到1200公斤,可整車其他部件超重,且無法再減,需要蓄電池再次減重200公斤來匹配整車的減重要求,要是做不到,整車系統設計就得全部推倒重來,項目進度直接卡住。
眼看項目要“卡殼”,主任設計師李凌波牽頭完成減重設計,從材料到結構,一點點摳細節:電池箱既要滿足振動沖擊強度要求,又要滿足減重設計,減重就會導致結構強度降低,只能通過特殊的結構框架保證在強度不降低的前提下實現減重……那一個多月,辦公室的燈常常亮到后半夜,設計圖紙改了一版又一版,仿真測試做了一次又一次,直到2024年初,研發團隊經過月余努力,電池系統重量終于降到920公斤,成功滿足整車需求。
現在,CR450蓄電池組已經在第三方認證機構取得TJ/JW126、TJ/JW127、TJ/JW129標準認證。雖然目前只有一臺設備在線運行,但核心客戶中車青島四方股份反饋“運行狀態很好”,且該產品在細分領域的市場占有率已經達到50%。
更重要的是,這些技術還能“外溢”到其他領域。彭秋介紹,CR450項目積累的智能化、輕量化、高安全性技術,能直接用在下一代地鐵、低運量城軌上;就算是高壓強電新能源機車、工商業儲能、石油石化這些領域,也能靠這些技術定制解決方案,幫助長虹電源開拓新產業、創造新業態。
“努力終于迎來豐收,能成為世界之最的高鐵裝備研發設計師之一,助力中國速度突破新臺階,有一種深深的民族自豪感。”CR450樣車成功發布之時,是彭秋最有成就感的時刻。他說,每一次時速的突破,都藏著無數個“不放棄”的日夜;每一塊電池的進化,都是長虹電源向“更快、更輕、更智能”邁進的腳印。(完)

