鋰電世界訊，新能源汽車的“三電系統(tǒng)”，分別是電池、電機(jī)、電控。電池管理系統(tǒng)（BMS）是電池系統(tǒng)一個(gè)非常重要的部件。對(duì)保持電芯在合適的區(qū)間內(nèi)工作，BMS發(fā)揮著重要的作用。
記者：方董，您好。請(qǐng)問(wèn)您是如何看待當(dāng)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(guó)家補(bǔ)貼政策的風(fēng)向標(biāo)不斷變換著“節(jié)氣”，近年來(lái)一直忽冷忽熱是不爭(zhēng)的事實(shí)。從2015年下半年開(kāi)始的“大熱”（補(bǔ)貼峰值）到2016年的“趨冷”（騙補(bǔ)風(fēng)波引發(fā)的國(guó)家補(bǔ)貼新政遲遲拖后出臺(tái)），以至于今年的“慢熱”過(guò)程（補(bǔ)貼開(kāi)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(guó)家頂層設(shè)計(jì)，其發(fā)展戰(zhàn)略的大政方針不會(huì)變，我們堅(jiān)信新能源汽車這一創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)一定會(huì)逐步走出困境，邁向良性發(fā)展的軌道。
記者：在您看來(lái)，現(xiàn)在有哪些問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了新能源汽車的發(fā)展？
方董：新能源汽車因有國(guó)家的大力扶持，對(duì)大量跟風(fēng)涌入的投資人來(lái)說(shuō)不能不說(shuō)是一個(gè)絕佳的投資機(jī)會(huì)，但不得不看到這個(gè)新興行業(yè)投資熱的另一面，新能源汽車還是一個(gè)相當(dāng)年輕的行業(yè)，在相關(guān)技術(shù)不斷進(jìn)步的大好形勢(shì)下，難免還存在一些技術(shù)短板需要克服。“電池組折壽短板效應(yīng)”則是其中一個(gè)較難克服的短板。
隨著近年來(lái)的行業(yè)“大布局”不斷升級(jí)，這一現(xiàn)象逐漸在行業(yè)內(nèi)開(kāi)始發(fā)酵。這一現(xiàn)象的不斷擴(kuò)散難免令主機(jī)廠和電池廠及PACK廠之間不和諧聲頻起，供需矛盾不斷升級(jí)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、電芯壽命不等于PACK壽命
動(dòng)力鋰離子電池以其優(yōu)越的性能已廣泛應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域，成為目前新能源汽車的主流應(yīng)用。但一些電池廠在宣傳電池性能時(shí)往往會(huì)模糊電芯壽命與電池成組（PACK）壽命的概念。一般通常習(xí)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(shí)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(nèi)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(huì)使電池成組應(yīng)用后，隨著時(shí)間的推移不可避免的會(huì)逐漸出現(xiàn)電池組“提前折壽”的現(xiàn)象。任其無(wú)序發(fā)展PACK壽命能做到800次循環(huán)都會(huì)是一大關(guān)。
2、“趴窩”現(xiàn)象頻發(fā)造成售后隊(duì)伍龐大
以電動(dòng)公交為例，目前的情況有相當(dāng)一部分車輛投入運(yùn)營(yíng)僅兩年左右就出現(xiàn)“趴窩”現(xiàn)象，有些運(yùn)營(yíng)點(diǎn)“趴窩”比例竟高達(dá)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(jī)廠和購(gòu)車者的購(gòu)買(mǎi)熱情，由此帶來(lái)的大量的人力、物力、財(cái)力浪費(fèi)難免令人痛心疾首。國(guó)家補(bǔ)貼也僅起到了補(bǔ)貼電池前期投入的作用。
電池廠組建的“龐大”售后隊(duì)伍疲于奔命地奔波于各車輛運(yùn)營(yíng)現(xiàn)場(chǎng)，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(huì)成虧本生意
電池廠及PACK廠為主機(jī)廠上公告的新能源汽車配套動(dòng)力電池的原動(dòng)力及投資熱情，初期大多來(lái)源于國(guó)家政策的扶持（國(guó)補(bǔ)和地補(bǔ)）。
的確，如果電池壽命不出問(wèn)題通過(guò)這種經(jīng)營(yíng)模式帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益還是非常劃得來(lái)的，用戶也會(huì)因享受國(guó)家補(bǔ)貼政策的紅利，可以用極低的價(jià)格購(gòu)買(mǎi)新能源汽車不能不說(shuō)是一件令人賞心悅目的好事。
但事實(shí)上，如果PACK壽命堅(jiān)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(nèi)要換一到兩次電池組PACK。很簡(jiǎn)單這筆賬整體算下來(lái)應(yīng)該是“虧本”的生意。但因?yàn)楹芏嗳诵拇鎯e幸心理，不肯承認(rèn)這個(gè)現(xiàn)實(shí)，甚至很多廠家抱有樂(lè)觀的寄希望：電芯自身出廠一致性好、電芯品質(zhì)好不用維護(hù)也不會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，電池組PACK就能保證全壽命周期不出問(wèn)題，這是某些電池廠及PACK廠的所謂“理論依據(jù)”，但現(xiàn)實(shí)往往是殘酷的，電動(dòng)公交的“趴窩”現(xiàn)象頻發(fā)就是對(duì)這種“理論依據(jù)”的背叛。
4、“產(chǎn)值翻翻”與“債臺(tái)高筑”之怪圈
“債臺(tái)高筑”也是當(dāng)今主機(jī)廠與電池廠及PACK廠關(guān)系難以和諧的怪圈之一。
據(jù)相關(guān)行業(yè)調(diào)查報(bào)告披露，電池廠與PACK廠大多雖說(shuō)是“形勢(shì)大好，產(chǎn)量、產(chǎn)值翻翻”，經(jīng)營(yíng)數(shù)字十分好看，但往往因電池壽命短的問(wèn)題，電池全壽命周期內(nèi)須多次更換電池，無(wú)形中加大了電池組的成本投入，同時(shí)不換電池也難以確保主機(jī)廠的八年十二萬(wàn)公里的基本需求，結(jié)果就出現(xiàn)了主機(jī)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(jī)廠因擔(dān)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(jīng)營(yíng)難以維繼的尷尬局面，逼得電池廠與PACK廠不得已轉(zhuǎn)嫁經(jīng)濟(jì)危機(jī)的唯一途徑：就是拖欠上游供貨商家的貨款。我沒(méi)拿到錢(qián)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(lǐng)域司空見(jiàn)慣。問(wèn)題也就來(lái)了，新能源行業(yè)是朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，自然會(huì)吸引大量投資商和巨額資金涌入，又由于由國(guó)家政策的保證，理論上算賬當(dāng)然是盈利的，但有沒(méi)有人去算過(guò)這中間需要多次換電池及PACK這筆賬，以至于因電池壽命問(wèn)題而帶來(lái)的行業(yè)間相互拖欠貨款的壞習(xí)氣，想想這種怪相的繼續(xù)發(fā)展必將會(huì)帶來(lái)災(zāi)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(zhǎng)此以往，將會(huì)出現(xiàn)多米諾牌式的企業(yè)“倒閉”現(xiàn)象，這種災(zāi)難性后果勢(shì)必會(huì)影響到新能源行業(yè)的健康發(fā)展，十分令人擔(dān)憂。
記者：針對(duì)這種現(xiàn)象，有沒(méi)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(hù)，即管理+維護(hù)=電池組全壽命周期保障的理念，行業(yè)將進(jìn)入“后BMS時(shí)代”；也同時(shí)催生出了電池組維保的新型產(chǎn)品——電池組維護(hù)系統(tǒng)。
眾所周知，燃油車5000Km—7500Km需要定期維保已經(jīng)成為一種約定俗成的行業(yè)習(xí)慣，那么新能源汽車需不需要維保呢？有人說(shuō)新能源汽車是高科技產(chǎn)物就應(yīng)有高科技特色不用維保，電池組有BMS保駕護(hù)航也不需維保，事實(shí)真的如此嗎？答案是否定的。我們今天不去深談電動(dòng)車用動(dòng)力鋰離子電池本身的電化學(xué)特性，僅從它是占電動(dòng)車總成本的比重接近一半這樣一個(gè)關(guān)鍵零部件的事實(shí)，就應(yīng)該得出電池組PACK管理加維護(hù)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要“管理+維護(hù)”這樣一個(gè)全新的理念，在這方面我們付出的代價(jià)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(dòng)均衡”和“被動(dòng)均衡”的均衡策略，從其初衷來(lái)看，用意和出發(fā)點(diǎn)都是好的，但因?yàn)槠浔旧泶嬖诓豢蓮浹a(bǔ)的設(shè)計(jì)缺陷，應(yīng)用效果并不理想，甚至?xí)绊懙诫姵亟M的循環(huán)壽命。
記者：您剛剛提到了“后BMS時(shí)代”，能否給我們?cè)敿?xì)解釋一下？
方董：首先我們來(lái)談一下“被動(dòng)均衡”和“主動(dòng)均衡”的特點(diǎn)和缺陷。
被動(dòng)均衡因?yàn)殡娐泛?jiǎn)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(guān)，根據(jù)單串電池電壓數(shù)據(jù)，將高電壓的電池能量通過(guò)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(jù)。
主動(dòng)均衡是把高能量電池中的能量轉(zhuǎn)移到低能量電池中。相當(dāng)于對(duì)木板“截長(zhǎng)補(bǔ)短”。
但是“被動(dòng)均衡”和“主動(dòng)均衡” 經(jīng)過(guò)近十年的電池成組實(shí)踐，應(yīng)用效果并未達(dá)到預(yù)期。二者存在一個(gè)幾近相同的“致命傷”，就是無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依；二者都得不到電池一致性的最終結(jié)果。
而從現(xiàn)在的情況看來(lái)，我國(guó)動(dòng)力電池延長(zhǎng)壽命，技術(shù)突破是關(guān)鍵。管理+維護(hù)=電池組全壽命周期的新理念，儼然已成為動(dòng)力電池延長(zhǎng)壽命的技術(shù)突破口。
BMS（Battery Management System）——?jiǎng)恿︿囯x子電池成組技術(shù)在電動(dòng)車應(yīng)用中不可或缺的重要組成部分已成電動(dòng)車領(lǐng)域的共識(shí)。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(hù)系統(tǒng)。電池組維護(hù)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)PACK中每一只單體電池的精心呵護(hù)，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(zhǎng)動(dòng)力鋰離子電池的循環(huán)壽命，即“維護(hù)”。
“管理+維護(hù)=電池成組全壽命周期的保障”，這一理論在實(shí)踐中已經(jīng)得到綜合運(yùn)用并取得顯著成果。因此，此階段我們稱其為“后BMS時(shí)代”。
記者：電池組維護(hù)系統(tǒng)具有什么樣的功能？
方董：用于電動(dòng)車的電池組維護(hù)儀系列產(chǎn)品是專門(mén)針對(duì)電動(dòng)車維保應(yīng)運(yùn)而生的，其核心作用是解決新能源汽車及電力儲(chǔ)能行業(yè)中所應(yīng)用鋰動(dòng)力電池組的維護(hù)，是關(guān)乎“電池組全壽命周期”得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，也是目前最具可行的電池組一致性差異問(wèn)題解決方案。
“拜倫斯”牌電池組維護(hù)儀系列產(chǎn)品是BMS的延伸產(chǎn)品。
通過(guò)十幾年的業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，威星動(dòng)力提出對(duì)出廠合格的電池組進(jìn)行“全方位”的管理，在“線上（隨車）”增強(qiáng)BMS的管理效能，“線下（車下）”進(jìn)行維護(hù)，創(chuàng)新性“管理加維護(hù)”思維的確立，從而使“電池組全壽命周期”得以保障。
該系列產(chǎn)品用以解決鋰動(dòng)力電池的“提前折壽”問(wèn)題，一經(jīng)問(wèn)世，便受到廣大主流電池廠的積極響應(yīng)。
試用結(jié)果表明，解決電池一致性效果明顯，如應(yīng)用得當(dāng)電動(dòng)車的五年以至于八年十二萬(wàn)公里的目標(biāo)將會(huì)得以實(shí)現(xiàn)。
該系列產(chǎn)品的細(xì)分市場(chǎng)主要是針對(duì)鋰動(dòng)力電池廠、PACK生產(chǎn)廠、整車廠、運(yùn)營(yíng)公司和4S店、以及電力儲(chǔ)能、通訊基站等相關(guān)企業(yè)，即具有專業(yè)性，又有廣泛的市場(chǎng)需求。
按照哈爾濱威星動(dòng)力的解決方案，每100輛電動(dòng)大巴需配置電池組維護(hù)儀20臺(tái)。2020年達(dá)到500萬(wàn)臺(tái)電動(dòng)汽車時(shí)，維護(hù)儀的需求達(dá)到百萬(wàn)臺(tái)，界時(shí)市場(chǎng)需求過(guò)百億，電池組維護(hù)儀場(chǎng)應(yīng)用前景十分廣闊。
“拜倫斯”牌電池組維護(hù)儀系列產(chǎn)品采用模塊化設(shè)計(jì)
多個(gè)具有完備功能的受控的充電模塊，一一對(duì)應(yīng)電池組內(nèi)的各單體電池組成相對(duì)通道獨(dú)立的“補(bǔ)電”系統(tǒng)。結(jié)合專有的并充充電控制技術(shù)，保證各通道電池達(dá)到設(shè)定的充電截止電壓嚴(yán)格一致，確保動(dòng)力鋰電池組的不均衡度控制在允許的范圍內(nèi)，從而大大提高動(dòng)力鋰電池組的循環(huán)使用壽命。
該系列產(chǎn)品支持對(duì)每個(gè)單體電池電壓的實(shí)時(shí)檢測(cè)和監(jiān)控，充電能量的自動(dòng)測(cè)算，并支持測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)保存和導(dǎo)出。
該系列產(chǎn)品采用多重保護(hù)功能，確保電池組及充電機(jī)本身的安全。
1、采用專有的并充控制技術(shù)，確保各通道充電效果的高度一致；
2、采用模塊化設(shè)計(jì)，采用獨(dú)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(cè)和數(shù)據(jù)打??；
4、支持各通道充電時(shí)間和充電能量的測(cè)算和數(shù)據(jù)打??；
5、高可靠性，支持多重保護(hù)；
6、轉(zhuǎn)換效率高，外殼溫升低；
7、體積小，重量輕，便攜式設(shè)計(jì)。
記者：您公司的這套系統(tǒng)，已經(jīng)有成功了的案例嗎？
方董：比如某公司180輛電動(dòng)大巴車的運(yùn)營(yíng)情況。其現(xiàn)狀是運(yùn)營(yíng)不到兩年就出現(xiàn)幾十輛車輛頻繁“趴窩”現(xiàn)象，根本無(wú)法滿足8年或十二萬(wàn)公里的基本要求。
那么，采用電池組維護(hù)技術(shù)對(duì)電動(dòng)大巴車電池組進(jìn)行維護(hù)，維護(hù)策略為車輛每5000公里或3個(gè)月維護(hù)一次，一次性投入僅幾十萬(wàn)元，可節(jié)省電池更換資金幾千萬(wàn)元，十分劃算。電池廠商售后費(fèi)用的得到了降低，同時(shí)也提升了自身品牌的價(jià)值，樹(shù)立良好的口碑。綜合成本的降低有利于在同行內(nèi)快速提升競(jìng)爭(zhēng)力。
該系統(tǒng)對(duì)用戶對(duì)產(chǎn)品重建信心，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、提效。而對(duì)整車廠意義同樣重大。
后記
據(jù)方董介紹，電池組維護(hù)設(shè)備經(jīng)過(guò)電池廠和整車廠試用，維護(hù)效果十分明顯，電池組一致性差異經(jīng)維護(hù)后明顯減小，受到用戶的普遍好評(píng)。
雖然電池組維護(hù)的理念推出時(shí)間尚短，完整的數(shù)據(jù)驗(yàn)證還有待于理論和實(shí)踐的進(jìn)一步檢驗(yàn)，但這一新生事物因其源于實(shí)踐，理論依據(jù)充分，勢(shì)必會(huì)給目前較為浮躁的動(dòng)力鋰離子電池成組應(yīng)用局面帶來(lái)一縷春風(fēng)。
當(dāng)然，電池維護(hù)作為一種提高電池壽命的補(bǔ)充手段值得期待。同時(shí)更主要的應(yīng)該還是扎扎實(shí)實(shí)的做細(xì)致工作，電池在出廠前的質(zhì)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(hù)手段來(lái)提升電池壽命，管理加維護(hù)應(yīng)該只是電池成組應(yīng)用的保健醫(yī)。希望整車廠、電池廠、PACK 廠攜起手來(lái)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(shí)代的真正到來(lái)也就不會(huì)太遠(yuǎn)了。
管理+維護(hù)——后BMS時(shí)代值得期待。
