鉅大LARGE | 點擊量：1228次 | 2019年05月22日
管理+維護——后BMS時代值得期待
鋰電世界訊，新能源汽車的“三電系統(tǒng)”，分別是電池、電機、電控。電池管理系統(tǒng)（BMS）是電池系統(tǒng)一個非常重要的部件。對保持電芯在合適的區(qū)間內工作，BMS發(fā)揮著重要的作用。
記者：方董，您好。請問您是如何看待當下新能源汽車發(fā)展的？
方董：新能源汽車前途光明。新能源汽車“熱”隨著國家補貼政策的風向標不斷變換著“節(jié)氣”，近年來一直忽冷忽熱是不爭的事實。從2015年下半年開始的“大熱”（補貼峰值）到2016年的“趨冷”（騙補風波引發(fā)的國家補貼新政遲遲拖后出臺），以至于今年的“慢熱”過程（補貼開始退坡），行業(yè)變化之快的確有些令人目不暇接。
道路是曲折的，前途是光明的。新能源汽車作為國家頂層設計，其發(fā)展戰(zhàn)略的大政方針不會變，我們堅信新能源汽車這一創(chuàng)新型產業(yè)一定會逐步走出困境，邁向良性發(fā)展的軌道。
記者：在您看來，現(xiàn)在有哪些問題嚴重阻礙了新能源汽車的發(fā)展？
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
方董：新能源汽車因有國家的大力扶持，對大量跟風涌入的投資人來說不能不說是一個絕佳的投資機會，但不得不看到這個新興行業(yè)投資熱的另一面，新能源汽車還是一個相當年輕的行業(yè)，在相關技術不斷進步的大好形勢下，難免還存在一些技術短板需要克服?！半姵亟M折壽短板效應”則是其中一個較難克服的短板。
隨著近年來的行業(yè)“大布局”不斷升級，這一現(xiàn)象逐漸在行業(yè)內開始發(fā)酵。這一現(xiàn)象的不斷擴散難免令主機廠和電池廠及PACK廠之間不和諧聲頻起，供需矛盾不斷升級，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1、電芯壽命不等于PACK壽命
動力鋰離子電池以其優(yōu)越的性能已廣泛應用于新能源汽車領域，成為目前新能源汽車的主流應用。但一些電池廠在宣傳電池性能時往往會模糊電芯壽命與電池成組（PACK）壽命的概念。一般通常習慣將電芯3000次以上循環(huán)壽命與電池組（PACK）循環(huán)壽命混為一談。目前業(yè)界普遍反映的實際情況是，新能源汽車PACK壽命往往受：電池容量一致性、電壓的一致性、內阻的一致性、自放電率一致性、溫度一致性等各種影響。
電池一致性因素的影響會使電池成組應用后，隨著時間的推移不可避免的會逐漸出現(xiàn)電池組“提前折壽”的現(xiàn)象。任其無序發(fā)展PACK壽命能做到800次循環(huán)都會是一大關。
2、“趴窩”現(xiàn)象頻發(fā)造成售后隊伍龐大
以電動公交為例，目前的情況有相當一部分車輛投入運營僅兩年左右就出現(xiàn)“趴窩”現(xiàn)象，有些運營點“趴窩”比例竟高達30%以上。兩年甚至三年不到就出現(xiàn)的“趴窩”現(xiàn)象極大的影響了主機廠和購車者的購買熱情，由此帶來的大量的人力、物力、財力浪費難免令人痛心疾首。國家補貼也僅起到了補貼電池前期投入的作用。
電池廠組建的“龐大”售后隊伍疲于奔命地奔波于各車輛運營現(xiàn)場，電池故障造成車輛“停擺”的難題仍難以攻克。
3、頻繁換電池會成虧本生意
電池廠及PACK廠為主機廠上公告的新能源汽車配套動力電池的原動力及投資熱情，初期大多來源于國家政策的扶持（國補和地補）。
的確，如果電池壽命不出問題通過這種經營模式帶來的經濟收益還是非常劃得來的，用戶也會因享受國家補貼政策的紅利，可以用極低的價格購買新能源汽車不能不說是一件令人賞心悅目的好事。
但事實上，如果PACK壽命堅持不到五年以致八年，豈不是要在新能源汽車的全壽命周期內要換一到兩次電池組PACK。很簡單這筆賬整體算下來應該是“虧本”的生意。但因為很多人心存僥幸心理，不肯承認這個現(xiàn)實，甚至很多廠家抱有樂觀的寄希望：電芯自身出廠一致性好、電芯品質好不用維護也不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象，電池組PACK就能保證全壽命周期不出問題，這是某些電池廠及PACK廠的所謂“理論依據”，但現(xiàn)實往往是殘酷的，電動公交的“趴窩”現(xiàn)象頻發(fā)就是對這種“理論依據”的背叛。
4、“產值翻翻”與“債臺高筑”之怪圈
“債臺高筑”也是當今主機廠與電池廠及PACK廠關系難以和諧的怪圈之一。
據相關行業(yè)調查報告披露，電池廠與PACK廠大多雖說是“形勢大好，產量、產值翻翻”，經營數字十分好看，但往往因電池壽命短的問題，電池全壽命周期內須多次更換電池，無形中加大了電池組的成本投入，同時不換電池也難以確保主機廠的八年十二萬公里的基本需求，結果就出現(xiàn)了主機廠賬期不斷加大，電池廠與PACK廠現(xiàn)金流常常入不敷出。主機廠因擔心電池壽命不保，不肯付全款給電池廠與PACK廠，如果電池廠與PACK廠底子不夠厚，很容易造成資金鏈斷裂，經營難以維繼的尷尬局面，逼得電池廠與PACK廠不得已轉嫁經濟危機的唯一途徑：就是拖欠上游供貨商家的貨款。我沒拿到錢怎么給你，其理由也算十分充分，互相拖欠貨款的怪圈在新能源領域司空見慣。問題也就來了，新能源行業(yè)是朝陽產業(yè)，自然會吸引大量投資商和巨額資金涌入，又由于由國家政策的保證，理論上算賬當然是盈利的，但有沒有人去算過這中間需要多次換電池及PACK這筆賬，以至于因電池壽命問題而帶來的行業(yè)間相互拖欠貨款的壞習氣，想想這種怪相的繼續(xù)發(fā)展必將會帶來災難性后果?？梢韵胂筚Y金鏈一旦斷裂，上游企業(yè)因拿不到貨款長此以往，將會出現(xiàn)多米諾牌式的企業(yè)“倒閉”現(xiàn)象，這種災難性后果勢必會影響到新能源行業(yè)的健康發(fā)展，十分令人擔憂。
記者：針對這種現(xiàn)象，有沒有好的解決辦法？
方董：這種現(xiàn)象催生了一種新的理念：管理+維護，即管理+維護=電池組全壽命周期保障的理念，行業(yè)將進入“后BMS時代”；也同時催生出了電池組維保的新型產品——電池組維護系統(tǒng)。
眾所周知，燃油車5000Km—7500Km需要定期維保已經成為一種約定俗成的行業(yè)習慣，那么新能源汽車需不需要維保呢？有人說新能源汽車是高科技產物就應有高科技特色不用維保，電池組有BMS保駕護航也不需維保，事實真的如此嗎？答案是否定的。我們今天不去深談電動車用動力鋰離子電池本身的電化學特性，僅從它是占電動車總成本的比重接近一半這樣一個關鍵零部件的事實，就應該得出電池組PACK管理加維護的必要性。
電池組的一致性僅僅依靠電池自身的特性以及電池出廠一致性的保證遠遠不夠，還需要“管理+維護”這樣一個全新的理念，在這方面我們付出的代價也許太大了些。比如我們目前BMS管理鋰電池還在采用的“主動均衡”和“被動均衡”的均衡策略，從其初衷來看，用意和出發(fā)點都是好的，但因為其本身存在不可彌補的設計缺陷，應用效果并不理想，甚至會影響到電池組的循環(huán)壽命。
記者：您剛剛提到了“后BMS時代”，能否給我們詳細解釋一下？
方董：首先我們來談一下“被動均衡”和“主動均衡”的特點和缺陷。
被動均衡因為電路簡單、成本低廉至今仍被廣泛使用。其原理是依照電池的電量和電壓呈正相關，根據單串電池電壓數據，將高電壓的電池能量通過電阻放電以與低電壓電池的電量保持相等狀態(tài)，也有以最高電壓為判據。
主動均衡是把高能量電池中的能量轉移到低能量電池中。相當于對木板“截長補短”。
但是“被動均衡”和“主動均衡”經過近十年的電池成組實踐，應用效果并未達到預期。二者存在一個幾近相同的“致命傷”，就是無標準可依；二者都得不到電池一致性的最終結果。
而從現(xiàn)在的情況看來，我國動力電池延長壽命，技術突破是關鍵。管理+維護=電池組全壽命周期的新理念，儼然已成為動力電池延長壽命的技術突破口。
BMS（BatteryManagementSystem）——動力鋰離子電池成組技術在電動車應用中不可或缺的重要組成部分已成電動車領域的共識。為電池的成組安全提供保障。如鋰電池的管理系統(tǒng)BMS，即“管理”。
新生事物——電池組維護系統(tǒng)。電池組維護系統(tǒng)通過對PACK中每一只單體電池的精心呵護，可有效地起到抑制各單體電池之間的互差，保持電池的一致性，延長動力鋰離子電池的循環(huán)壽命，即“維護”。
“管理+維護=電池成組全壽命周期的保障”，這一理論在實踐中已經得到綜合運用并取得顯著成果。因此，此階段我們稱其為“后BMS時代”。
記者：電池組維護系統(tǒng)具有什么樣的功能？
方董：用于電動車的電池組維護儀系列產品是專門針對電動車維保應運而生的，其核心作用是解決新能源汽車及電力儲能行業(yè)中所應用鋰動力電池組的維護，是關乎“電池組全壽命周期”得以實現(xiàn)的關鍵技術，也是目前最具可行的電池組一致性差異問題解決方案。
“拜倫斯”牌電池組維護儀系列產品是BMS的延伸產品。
通過十幾年的業(yè)內經驗，威星動力提出對出廠合格的電池組進行“全方位”的管理，在“線上（隨車）”增強BMS的管理效能，“線下（車下）”進行維護，創(chuàng)新性“管理加維護”思維的確立，從而使“電池組全壽命周期”得以保障。
該系列產品用以解決鋰動力電池的“提前折壽”問題，一經問世，便受到廣大主流電池廠的積極響應。
試用結果表明，解決電池一致性效果明顯，如應用得當電動車的五年以至于八年十二萬公里的目標將會得以實現(xiàn)。
該系列產品的細分市場主要是針對鋰動力電池廠、PACK生產廠、整車廠、運營公司和4S店、以及電力儲能、通訊基站等相關企業(yè)，即具有專業(yè)性，又有廣泛的市場需求。
按照哈爾濱威星動力的解決方案，每100輛電動大巴需配置電池組維護儀20臺。2020年達到500萬臺電動汽車時，維護儀的需求達到百萬臺，界時市場需求過百億，電池組維護儀場應用前景十分廣闊。
“拜倫斯”牌電池組維護儀系列產品采用模塊化設計
多個具有完備功能的受控的充電模塊，一一對應電池組內的各單體電池組成相對通道獨立的“補電”系統(tǒng)。結合專有的并充充電控制技術，保證各通道電池達到設定的充電截止電壓嚴格一致，確保動力鋰電池組的不均衡度控制在允許的范圍內，從而大大提高動力鋰電池組的循環(huán)使用壽命。
該系列產品支持對每個單體電池電壓的實時檢測和監(jiān)控，充電能量的自動測算，并支持測試數據自動保存和導出。
該系列產品采用多重保護功能，確保電池組及充電機本身的安全。
1、采用專有的并充控制技術，確保各通道充電效果的高度一致；
2、采用模塊化設計，采用獨立的完備功能的充電模塊；
3、支持各電池電壓和電流的監(jiān)測和數據打?。?/p>
4、支持各通道充電時間和充電能量的測算和數據打印；
5、高可靠性，支持多重保護；
6、轉換效率高，外殼溫升低；
7、體積小，重量輕，便攜式設計。
記者：您公司的這套系統(tǒng)，已經有成功了的案例嗎？
方董：比如某公司180輛電動大巴車的運營情況。其現(xiàn)狀是運營不到兩年就出現(xiàn)幾十輛車輛頻繁“趴窩”現(xiàn)象，根本無法滿足8年或十二萬公里的基本要求。
那么，采用電池組維護技術對電動大巴車電池組進行維護，維護策略為車輛每5000公里或3個月維護一次，一次性投入僅幾十萬元，可節(jié)省電池更換資金幾千萬元，十分劃算。電池廠商售后費用的得到了降低，同時也提升了自身品牌的價值，樹立良好的口碑。綜合成本的降低有利于在同行內快速提升競爭力。
該系統(tǒng)對用戶對產品重建信心，實現(xiàn)節(jié)能、減排、提效。而對整車廠意義同樣重大。
后記
據方董介紹，電池組維護設備經過電池廠和整車廠試用，維護效果十分明顯，電池組一致性差異經維護后明顯減小，受到用戶的普遍好評。
雖然電池組維護的理念推出時間尚短，完整的數據驗證還有待于理論和實踐的進一步檢驗，但這一新生事物因其源于實踐，理論依據充分，勢必會給目前較為浮躁的動力鋰離子電池成組應用局面帶來一縷春風。
當然，電池維護作為一種提高電池壽命的補充手段值得期待。同時更主要的應該還是扎扎實實的做細致工作，電池在出廠前的質量保證和電池成組一致性保證是根本，而不是單純的僅僅依賴電池后期的維護手段來提升電池壽命，管理加維護應該只是電池成組應用的保健醫(yī)。希望整車廠、電池廠、PACK廠攜起手來共同努力，只有把電池成組壽命做上去了，相信離新能源汽車時代的真正到來也就不會太遠了。
