近期,新勢(shì)力車企華人運(yùn)通與博世宣布,將大力合作推進(jìn)云端電池管理系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱云端電池)。
博世的云端電池技術(shù)是無線車端電池管理系統(tǒng)(BMS)收集數(shù)據(jù)放到云端,然后通過云端大數(shù)據(jù)算法,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在線處理和各模塊聯(lián)通,進(jìn)而提升電池性能并降低成本。
最顯著的特點(diǎn)是,將電動(dòng)車電池與云端連接,對(duì)電池的使用和診斷維護(hù)等進(jìn)行智能優(yōu)化。不但延長(zhǎng)20%的電池使用壽命,還顯著提升電池可靠性。
據(jù)高工鋰電技術(shù)與應(yīng)用了解,現(xiàn)在涉及云端電池技術(shù)的企業(yè)主要有CATL、BYD、遠(yuǎn)景AESC、蜂巢能源等。
業(yè)內(nèi)主流觀點(diǎn)認(rèn)為,云端電池技術(shù)有利于優(yōu)化動(dòng)力電池全生命周期管理,預(yù)測(cè)表征電池可靠性和壽命,降低成本,解決退役的動(dòng)力電池組在拆解、檢測(cè)、分類、二次成組中的技術(shù)、安全和經(jīng)濟(jì)性等痛點(diǎn)。
其面臨的問題是技術(shù)復(fù)雜難度大,采集數(shù)據(jù)和商業(yè)化應(yīng)用成本較高,一時(shí)半會(huì)無法大規(guī)模落地應(yīng)用,創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)收益。
事實(shí)上,云端電池作為新一代電池管理系統(tǒng)(BMS),具體優(yōu)勢(shì)主要有三方面。
第一,電池性能診斷。
云端電池技術(shù),可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛上傳的電池狀態(tài)數(shù)據(jù),然后根據(jù)云平臺(tái)的電池模型預(yù)測(cè)未來可能會(huì)發(fā)生的故障。
直白一點(diǎn),就是利用云端大數(shù)據(jù)算法和電池老化使用模型,跟測(cè)定的電池狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)比,重新標(biāo)定BMS管理參數(shù),進(jìn)而減少電池出現(xiàn)的問題及事故。
云端電池可以存儲(chǔ)動(dòng)力電池從出廠到最終報(bào)廢的全生命周期信息,這可以在電池使用過程中,提供有價(jià)值的信息參考和進(jìn)行精準(zhǔn)性能診斷。
第二,電池參數(shù)管理優(yōu)化。
電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)中,保護(hù)電池的主要是電池管理系統(tǒng)。云端電池技術(shù),在電池參數(shù)管理上,可以根據(jù)當(dāng)前環(huán)境溫度和充電習(xí)慣,使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行精準(zhǔn)數(shù)據(jù)評(píng)估,進(jìn)而將危險(xiǎn)預(yù)警前置和核心參數(shù)優(yōu)化。
公開資料顯示,云端電池獲取電池使用的數(shù)據(jù)傳輸頻率和數(shù)據(jù)種類,達(dá)到業(yè)內(nèi)平均標(biāo)準(zhǔn)的10倍以上。
接入博世云電池技術(shù)的電池,可根據(jù)駕駛操作等因素監(jiān)控反饋電池的承壓情況,并收集到大數(shù)據(jù)庫,進(jìn)行電池壓力反饋,提示車主如何通過駕駛風(fēng)格、充電電量的改變來提高電池續(xù)航時(shí)間。
第三,個(gè)性化電池管理。
云電池技術(shù)可根據(jù)用戶的實(shí)際使用情況和車輛實(shí)際狀況,選擇不同的健康管理算法和軟件。通過在車端和云端靈活部署,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的個(gè)性化管理,實(shí)現(xiàn)“一車一況”的個(gè)性化電池全生命周期云端數(shù)字化管理。
一方面利用用戶出行的駕駛習(xí)慣、休息頻率等信息計(jì)算出最佳的停靠充電地點(diǎn),讓出行舒適且有條不紊。
另一方面,能有效應(yīng)對(duì)電池在過度激烈駕駛、極熱或極寒的環(huán)境溫度、頻繁使用快充以及過度放電等情況,讓電池的衰減降低20%。
關(guān)于云端電池技術(shù),不同角度,看法和理解也不盡相同。
CATL的一位硬件BMS工程師表示,云端電池技術(shù)還處于研發(fā)狀態(tài)。主要是通過藍(lán)牙等無線連接傳輸方式,將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到云端并計(jì)算。同時(shí)車內(nèi)各個(gè)模塊可進(jìn)行通訊并交互,實(shí)時(shí)根據(jù)電池?cái)?shù)據(jù)調(diào)整。
現(xiàn)在用的是有線BMS管理系統(tǒng),車內(nèi)各個(gè)模塊通訊還沒接通,只是針對(duì)采集到的電池性能參數(shù)進(jìn)行算法優(yōu)化和管理。
衡量有線BMS管理系統(tǒng)的好壞,還是要看實(shí)際車輛測(cè)試時(shí),有多少需要返工。復(fù)雜工況下,電池出現(xiàn)問題依然沒充分掌握。
有線BMS管理系統(tǒng),最大的問題是線束容易老化和受擠壓等因素?fù)p壞。
原因一方面是整車廠采用的電池與BMS電池管理系統(tǒng)不太配套,這會(huì)造成有線測(cè)量電池性能參數(shù)時(shí),線束受損,出現(xiàn)短路等風(fēng)險(xiǎn)。另一方面受硬件局限,有線BMS無法針對(duì)車輛實(shí)際的使用場(chǎng)景進(jìn)行更有效的管理。
遠(yuǎn)景AESC的見解是,通過AI算法和物聯(lián)網(wǎng)做云端電池技術(shù),一方面會(huì)對(duì)于電池的安全起到提升作用,還能在降本、未來電池的梯次利用等環(huán)節(jié)發(fā)揮更大的作用。
天邦達(dá)認(rèn)為,德國博世的云端電池技術(shù),更多的是概念和未來的發(fā)展趨勢(shì),日后肯定是重點(diǎn),但眼下技術(shù)成熟度并不高。
云端BMS技術(shù),雖然節(jié)省空間和方便電池管理,但如果沒法實(shí)時(shí)獲得并處理真實(shí)的電池信息,就會(huì)造成用戶或者車內(nèi)其他模塊誤判,出現(xiàn)錯(cuò)誤。
關(guān)于有線BMS管理系統(tǒng)的線束老化,很大程度上跟材料和制造工藝相關(guān),完全可以通過改進(jìn)來減免線束老化和磨損等問題。
蔚來汽車電源管理副總裁沈斐表示,蔚來的云端電池管理平臺(tái)還不能百分之百把所有問題電池抓出來,因?yàn)殇囯姵剡€有很多不明確的點(diǎn)。
但是通過大數(shù)據(jù),能確保100%電池全生命周期數(shù)據(jù)可追溯,排除掉90%以上的隱患,大幅度降低售后成本,減少損失。
總而言之,電動(dòng)車的技術(shù)核心是電池。試想一下,電動(dòng)車一旦大面積普及,就會(huì)跟現(xiàn)在手機(jī)一樣,硬件創(chuàng)新余地較小,主要是軟件數(shù)據(jù)服務(wù)。
云端電池技術(shù)就是展示了這一點(diǎn),其采集到的電池?cái)?shù)據(jù)如何分析和利用將至關(guān)重要。
對(duì)整個(gè)行業(yè)而言,一方面促使相關(guān)企業(yè)重視數(shù)據(jù)的采集和高效利用,另一方面加速物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及,尤其是電池系統(tǒng)管理,進(jìn)而提升電池性能,增強(qiáng)新能源汽車的競(jìng)爭(zhēng)力。
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