近期臺(tái)風(fēng)來襲,不僅讓深圳從沿海城市變成了海里城市,全國(guó)多地也深受臺(tái)風(fēng)影響,為人們的出行增添了不少煩惱。由于新能源汽車為消費(fèi)者帶來了新的出行體驗(yàn),所以對(duì)于惡劣天氣或惡劣的工況環(huán)境下新能源汽車安全問題等的討論從未停止。

對(duì)于業(yè)界擔(dān)心的整車企業(yè)或電池廠自主研發(fā)BMS與專業(yè)BMS企業(yè)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的問題。劉志茹認(rèn)為整車廠整合完整的產(chǎn)業(yè)鏈或者電池企業(yè)整合下游產(chǎn)業(yè)鏈的難度都是可想而知的。隨著電動(dòng)汽車規(guī)模不斷擴(kuò)大,各企業(yè)應(yīng)各司其職鞏固核心競(jìng)爭(zhēng)力。她認(rèn)為,各整車廠的重點(diǎn)將是提升電動(dòng)汽車的整車技術(shù)水平和不斷推出新車型;電池廠的核心競(jìng)爭(zhēng)力是電芯性能提升、提升規(guī)?;圃焖郊靶虏牧闲录夹g(shù)的研究;BMS是不同于整車和電池的專業(yè)領(lǐng)域,需要不同的專業(yè)隊(duì)伍。
日前,電動(dòng)汽車資源網(wǎng)記者走進(jìn)深圳一家專注于高端動(dòng)力電池BMS研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)于一體的高新技術(shù)企業(yè)-深圳市科列技術(shù)股份有限公司(簡(jiǎn)稱:科列),像所有關(guān)注新能源汽車和科列的朋友一樣,來探究科列在BMS領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品策略以及如何應(yīng)對(duì)新形勢(shì)變化。

科列動(dòng)力系統(tǒng)研究院院長(zhǎng)劉志茹接受電動(dòng)汽車資源網(wǎng)記者采訪
新能源汽車產(chǎn)銷高增長(zhǎng)背后的隱憂 行業(yè)如何消化?
我國(guó)已躍居成為全球新能源汽車保有量最多的國(guó)家,在新能源汽車的推廣應(yīng)用方面取得了很大成效,同時(shí)在政策的制定、執(zhí)行與生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品策略和技術(shù)水平等方面也都有很大的進(jìn)步,但電動(dòng)汽車顯露出的許多問題亟待解決。
劉志茹舉出了目前新能源汽車行業(yè)暴露出來的幾個(gè)問題。如,電池容量迅速衰減,達(dá)不到國(guó)家要求的8年10萬公里的質(zhì)保要求、SOC估算不準(zhǔn)造成用戶的里程焦慮、即將面臨大批量退役電池的梯次利用問題。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中既有歷史遺留問題也面臨著一些動(dòng)態(tài)的、不斷加劇的考驗(yàn)。當(dāng)然,新能源汽車產(chǎn)銷高增長(zhǎng)背后的隱憂,最終需要各企業(yè)來共同消化,那科列作為其中的一環(huán),又將通過哪些技術(shù)手段來解決電池容量一致性差、SOC估算不準(zhǔn)給用戶帶來的里程焦慮以及電池的梯次利用等問題呢?
主動(dòng)均衡VS被動(dòng)均衡 價(jià)值與價(jià)格的博弈
一般來說,電池在最初的生命周期內(nèi)一致性比較好,但隨著使用時(shí)間的增加,一致性的差異會(huì)不斷擴(kuò)大,要消除電池組的不一致性問題,就要談及均衡方案。
據(jù)電動(dòng)汽車資源網(wǎng)記者了解,目前新能源汽車上較為普遍的兩種均衡方案為主動(dòng)均衡與被動(dòng)均衡,但出于價(jià)格等方面的考慮,國(guó)內(nèi)企業(yè)更加傾向于被動(dòng)均衡方式。而隨著被動(dòng)均衡在實(shí)際應(yīng)用中暴露出不少問題,業(yè)界的風(fēng)向也開始轉(zhuǎn)變,對(duì)于主動(dòng)均衡的討論日漸高漲。
從2014年下半年至今的這段時(shí)間,我國(guó)新能源汽車發(fā)展十分迅猛,2014年推廣的新能源汽車在經(jīng)歷了2年多的時(shí)間后,電池的一致性問題逐漸暴露出來。劉志茹表示,根據(jù)一些實(shí)車數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn),采用被動(dòng)均衡甚至未采取任何均衡方式的電池組和主動(dòng)均衡方案比,電池容量衰減較為嚴(yán)重,電池組所呈現(xiàn)出的一致性較差,而采用主動(dòng)均衡方式的電池組,電池的一致性較好,電池包的壽命可延長(zhǎng)至少25%。在電池技術(shù)還不夠純熟的階段,主動(dòng)均衡對(duì)于保證電池的一致性、延長(zhǎng)電池壽命尤為重要。
正因?yàn)楸粍?dòng)均衡已很難有效縮小電池組在全生命周期內(nèi)的一致性差異,部分廠家意識(shí)到主動(dòng)均衡的必要性和重要性,開始采用主動(dòng)均衡方式。
在應(yīng)用方面,主動(dòng)均衡相比被動(dòng)均衡結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,相對(duì)價(jià)格會(huì)偏高,這也是主動(dòng)均衡遲遲未得到大規(guī)模采用最主要的原因之一。對(duì)此,劉志茹認(rèn)為這其實(shí)體現(xiàn)了價(jià)格與價(jià)值之間博弈,被動(dòng)均衡確實(shí)能降低初次采購(gòu)成本,但主動(dòng)均衡能夠保證電池的一致性,起到延長(zhǎng)電池壽命的作用,從整個(gè)產(chǎn)品壽命周期來看,考慮到維護(hù)或者電池更換等帶來的費(fèi)用,成本其實(shí)是更低的。
打造高端BMS產(chǎn)品 化解用戶焦慮
劉志茹向記者表示,SOC估算不準(zhǔn)易造成用戶里程焦慮,電池的一致性變差導(dǎo)致容量急劇衰減、續(xù)駛里程快速縮短,因開發(fā)過程不完整、不充分導(dǎo)致很多車輛在使用過程中故障頻發(fā)等性能和安全問題是系統(tǒng)性問題,不能只考慮個(gè)別產(chǎn)品本身或個(gè)別開發(fā)環(huán)節(jié),要從整體出發(fā),研究系統(tǒng)性的解決方案??屏凶鳛樘幵谏嫌坞姵貜S、下游整車廠中間位置的電池管理系統(tǒng)供應(yīng)商,既了解電池特性又了解新能源汽車整車對(duì)電池系統(tǒng)的要求,所以公司加快技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新研究,通過對(duì)電池及電池管理系統(tǒng)的標(biāo)定技術(shù)解決上述問題。
劉志茹舉例說,SOC是電池的一個(gè)重要參數(shù),用來表示電池的剩余電量,如果SOC估算精度不準(zhǔn),易引起用戶里程恐慌,因此如何保證SOC的精度一直以來都是BMS的重要指標(biāo)。SOC算法有多種,多數(shù)產(chǎn)品多采用積分算法,但只靠?jī)?yōu)化算法本身并不能解決估算精度問題,而應(yīng)該充分考慮電池的工作環(huán)境、采樣精度、電池的溫度、充放電倍率以及隨著電池使用時(shí)間的增加,SOH對(duì)SOC的影響等,因此需要對(duì)不同電池產(chǎn)品做大量的深入測(cè)試,應(yīng)用這些數(shù)據(jù)對(duì)BMS及電池系統(tǒng)來做標(biāo)定才能確保估算精度。
劉志茹向記者介紹說,除了ISO26262標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)入,科列標(biāo)定中心的BMS及動(dòng)力電池系統(tǒng)標(biāo)定平臺(tái)也達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。根據(jù)優(yōu)化的標(biāo)定方法和體系,實(shí)現(xiàn)對(duì)電芯電池包的測(cè)試、BMS的硬件在環(huán)自動(dòng)化測(cè)試標(biāo)定以及BMS和電池包在整車環(huán)境下的集成測(cè)試標(biāo)定,使BMS與電芯、電池系統(tǒng)以及整車相匹配,滿足電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能、可靠性以及安全性等方面的要求??傮w而言,科列的標(biāo)定中心一方面在開發(fā)生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)并解決目前電動(dòng)汽車存在的諸多問題,向客戶提供高品質(zhì)高性能的產(chǎn)品;另一方面提高了開發(fā)效率,快速響應(yīng)客戶的需求。
現(xiàn)實(shí)與未來 科列大數(shù)據(jù)創(chuàng)造大能量
在信息爆炸時(shí)代,多數(shù)人在海量信息面前往往會(huì)不知所措,但對(duì)于以大數(shù)據(jù)為生的企業(yè)來說,大數(shù)據(jù)本身和企業(yè)所掌握的處理能力就是企業(yè)重要的資產(chǎn)。
電動(dòng)汽車資源網(wǎng)記者了解到,科列也有一個(gè)大數(shù)據(jù)中心。劉志茹向記者展示了科列的大數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)與應(yīng)用情況。她介紹說,科列的大數(shù)據(jù)中心原型自2011年建立,目前數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析等方面都完成了技術(shù)的更新升級(jí),該數(shù)據(jù)中心支持30-50萬輛車的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),可實(shí)時(shí)了解車輛的運(yùn)行狀況。
在數(shù)據(jù)中心實(shí)際應(yīng)用方面,劉志茹介紹說,通過數(shù)據(jù)中心的電池及BMS數(shù)據(jù)來優(yōu)化SOC、SOH算法精度等;通過對(duì)過去發(fā)生的故障來預(yù)測(cè)未來的哪個(gè)時(shí)間故障可能再次出現(xiàn),以此起到故障預(yù)測(cè)的作用;大數(shù)據(jù)中心還可起到電池評(píng)價(jià)體系的作用,通過對(duì)電池全生命周期容量、故障狀態(tài)等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來評(píng)估退役電池的利用價(jià)值,從而考慮是否要將該退役電池進(jìn)行梯次利用。
不忘初心,砥礪前行 專業(yè)BMS企業(yè)大有可為
“科列最初和電池廠合作緊密,而現(xiàn)在越來越多整車廠也開始找到我們。”劉志茹向記者表示。她解釋說,一方面,電池廠希望通過科列的標(biāo)定中心從BMS開發(fā)的角度對(duì)電池做深入的測(cè)試,以此實(shí)現(xiàn)電池和BMS的高度匹配;另一方面,科列的大數(shù)據(jù)中心既可動(dòng)態(tài)監(jiān)控和預(yù)測(cè)電池的狀態(tài),對(duì)于電池梯次利用也大有裨益。因此,無論是出于為行業(yè)提供更好的電池管理系統(tǒng)產(chǎn)品的現(xiàn)狀考慮還是應(yīng)對(duì)未來大量退役電池的梯次利用問題,電池廠和整車廠都愿意選擇與科列這樣有技術(shù)保障的專業(yè)BMS企業(yè)合作。
對(duì)于業(yè)界擔(dān)心的整車企業(yè)或電池廠自主研發(fā)BMS與專業(yè)BMS企業(yè)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的問題。劉志茹認(rèn)為整車廠整合完整的產(chǎn)業(yè)鏈或者電池企業(yè)整合下游產(chǎn)業(yè)鏈的難度都是可想而知的。隨著電動(dòng)汽車規(guī)模不斷擴(kuò)大,各企業(yè)應(yīng)各司其職鞏固核心競(jìng)爭(zhēng)力。她認(rèn)為,各整車廠的重點(diǎn)將是提升電動(dòng)汽車的整車技術(shù)水平和不斷推出新車型;電池廠的核心競(jìng)爭(zhēng)力是電芯性能提升、提升規(guī)?;圃焖郊靶虏牧闲录夹g(shù)的研究;BMS是不同于整車和電池的專業(yè)領(lǐng)域,需要不同的專業(yè)隊(duì)伍。
劉志茹介紹說,電動(dòng)汽車規(guī)?;瘜?duì)BMS從產(chǎn)品角度提出更高的要求,BMS將和傳統(tǒng)汽車電子一樣,除了要保證BMS核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力外,同時(shí)還要保證規(guī)模質(zhì)量的可靠性,所以專業(yè)BMS企業(yè)的專注性顯得尤為珍貴。她認(rèn)為,當(dāng)業(yè)界把目光投向技術(shù)研究和規(guī)?;a(chǎn)品上時(shí),實(shí)際上對(duì)專業(yè)的BMS企業(yè)乃至整個(gè)行業(yè)來說都將產(chǎn)生極大的鼓舞和推動(dòng)作用,在這樣的形勢(shì)下,科列更加會(huì)發(fā)揮所長(zhǎng),創(chuàng)造更多價(jià)值。