ABEC | 2022中國(guó)（廣東·東莞）電池新能源產(chǎn)業(yè)國(guó)際論壇現(xiàn)場(chǎng)
電池“達(dá)沃斯”-電池網(wǎng)8月30日訊（肖何 梁小婧 廣東東莞 圖文直播）8月30—31日，全球電池行業(yè)盛會(huì)——ABEC | 2022中國(guó)（廣東·東莞）電池新能源產(chǎn)業(yè)國(guó)際論壇在廣東東莞舉行。本屆論壇由廣東省東莞市人民政府、ABEC（電池“達(dá)沃斯”）組委會(huì)主辦，東莞水鄉(xiāng)特色發(fā)展經(jīng)濟(jì)區(qū)管理委員會(huì)、中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、東莞產(chǎn)城投資運(yùn)營(yíng)有限公司、海融網(wǎng)、電池網(wǎng)、我愛(ài)電車(chē)網(wǎng)、能源財(cái)經(jīng)網(wǎng)、電池百人會(huì)聯(lián)合主辦，來(lái)自全球電池新能源產(chǎn)業(yè)鏈的“政、產(chǎn)、學(xué)、研、金、服、用”各界代表出席，圍繞“新賽道蝶變躍升 新勢(shì)力加速整合 新生態(tài)賦能中國(guó)”這一主題，在交流與分享中，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)接，價(jià)值對(duì)話，資源整合，共享雙碳新機(jī)遇。
蔚來(lái)汽車(chē)（NIO）電池系統(tǒng)副總裁曾士哲
30日下午，蔚來(lái)汽車(chē)（NIO）電池系統(tǒng)副總裁曾士哲在論壇上做了題為《蔚來(lái)?yè)Q電電池系統(tǒng)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展》的主題演講，分享了換電模式的優(yōu)勢(shì)和對(duì)Pack技術(shù)的挑戰(zhàn)、基于換電模式的電池系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)等，電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點(diǎn)，以饗讀者：
曾士哲表示，蔚來(lái)成立于2014年，主要生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)，旗下主要產(chǎn)品包括EC6、ET7等，最近ES7開(kāi)始推向市場(chǎng)，ET5也馬上可以提車(chē)。
蔚來(lái)汽車(chē)是首個(gè)在美國(guó)、香港、新加坡三地上市的中國(guó)企業(yè)，作為我國(guó)造車(chē)新勢(shì)力的頭部企業(yè)，換電模式也成為公司核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。
“我們一直致力于讓加電比加油更方便，除了快充，換電也是選擇的方案。充電跟換電，不是沖突的，不是說(shuō)有充就沒(méi)有換，有換就沒(méi)有充。在換電站里面，如果要提升效率，也需要快充的電池和快充體系。”據(jù)曾士哲介紹，截止到8月28日，蔚來(lái)已建設(shè)1081座，其中包括281座高速換電站，累計(jì)為用戶提供超1000萬(wàn)次換電服務(wù)，超82萬(wàn)次“一鍵加電”服務(wù)；充電站1843座，充電樁10673根；接入第三方充電樁550,000+根；33條Power Up Plan目的地加電路線。
換電模式的優(yōu)勢(shì)和對(duì)Pack等技術(shù)的挑戰(zhàn)
根據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)整理，電動(dòng)汽車(chē)的年銷(xiāo)售量及滲透率在逐年攀升，預(yù)計(jì)2030年，電動(dòng)汽車(chē)的年銷(xiāo)售約1500萬(wàn)輛，保有量約8000萬(wàn)輛。
曾士哲表示，對(duì)于新能源用戶乃至整個(gè)新能源行業(yè)來(lái)說(shuō)，還存在著亟待解決的痛點(diǎn)，比如初始購(gòu)車(chē)成本高，補(bǔ)電時(shí)間長(zhǎng)，電池安全和壽命保障，車(chē)電壽命不一致與車(chē)輛保值問(wèn)題，電池性能持續(xù)升級(jí)，電池運(yùn)營(yíng)效率與價(jià)值需要提升，電池梯次利用和拆解回收問(wèn)題等等。
“我們一致認(rèn)為，主要發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力，還是要從用戶體驗(yàn)出發(fā)，要能夠降低用戶擁有的成本。擁有成本不只是不買(mǎi)電池或者電池租用，而是電池壽命的保證，還有電池性能的保證，不只是單純的可以換，可以換是第一步。后面是基于全生命價(jià)值的性能的提升，還有整體的保證，其實(shí)可以達(dá)到更高的效果。”曾士哲介紹說(shuō)，“基于換電技術(shù)的電池研發(fā)制造，二次利用電池價(jià)值的效率會(huì)有很大提升。在整個(gè)過(guò)程中，不僅要把體驗(yàn)感做好，還要把背后的技術(shù)做好。”
在技術(shù)方面，曾士哲指出，換電模式對(duì)于電池系統(tǒng)的技術(shù)挑戰(zhàn)可以從Pack系統(tǒng)、BMS大數(shù)據(jù)、電芯、材料幾個(gè)維度去看。
在Pack系統(tǒng)方面，首先電池包需要適用于全系車(chē)型，要保證外部接口的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一；要具有可靠的機(jī)械，電和安全性能。換電是一個(gè)機(jī)械協(xié)同的過(guò)程，對(duì)機(jī)械要求很高，需要研究如何在外包絡(luò)不變的前提下，對(duì)內(nèi)部設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷迭代，提高能量密度，性能和安全性。
在BMS方面，挑戰(zhàn)主要是如何實(shí)現(xiàn)軟硬件的匹配，使一套系統(tǒng)適用于全系車(chē)型，并且可以覆蓋一切使用場(chǎng)景，可以緊密結(jié)合服務(wù)，進(jìn)行持續(xù)的獨(dú)立的軟硬件迭代，同時(shí)需要利用BMS和大數(shù)據(jù)的融合做一個(gè)全生命周期的性能和安全管理。
在電芯方面，需要不斷提升電芯本身的安全性能以及降低成本，使用壽命以及性能的優(yōu)化。在考慮電芯設(shè)計(jì)的同時(shí)，也要綜合去考慮電池在回收利用方面的便利性。
在材料層級(jí)，要考慮兼顧成本和性能更優(yōu)的電化學(xué)體系，安全性以及與能量密度的匹配，追蹤全生命周期材料的性能演化，保證材料回收價(jià)值的最大化。
基于換電模式的電池系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)
為應(yīng)對(duì)換電帶來(lái)的上述挑戰(zhàn)，在電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，也需要相對(duì)應(yīng)地做很多的改進(jìn)和優(yōu)化。曾士哲介紹，第一個(gè)就是機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度的機(jī)械結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了高速換電；蔚來(lái)自研了全球首創(chuàng)液冷、電連接快換技術(shù)，支持超10000次換電，水冷雙向截止，具備自動(dòng)開(kāi)合功能。同時(shí)，蔚來(lái)還做了自適應(yīng)換電BMS和端云通訊，端云融合，在外包絡(luò)不變的情況下，實(shí)現(xiàn)能量密度的提升，并且讓所有的車(chē)型都可以共享電池系統(tǒng)。
除了在硬件和設(shè)計(jì)上作了一些調(diào)整跟優(yōu)化，蔚來(lái)同時(shí)也建立了一個(gè)電池?cái)?shù)字化平臺(tái)，公司云端的平臺(tái)主要是基于材料、電芯、pack和車(chē)端的應(yīng)用的一些狀態(tài)。其中，車(chē)端應(yīng)用狀態(tài)的數(shù)據(jù)上傳到云端數(shù)字平臺(tái)，通過(guò)狀態(tài)估計(jì)，過(guò)程優(yōu)化和迭代，遠(yuǎn)程監(jiān)控，算法開(kāi)發(fā)和分析，賦能到電池云BMS進(jìn)行BMS算法移植，智能熱管理，OCV自學(xué)習(xí)；電池云回收進(jìn)行電池殘值分析，壽命延長(zhǎng)管理，電池回收估價(jià)；電池?cái)?shù)字孿生進(jìn)行虛擬模擬工況，試制線云參數(shù)管理；電池云健康進(jìn)行云算法迭代，健康云探測(cè)，開(kāi)發(fā)安全評(píng)估系統(tǒng)，風(fēng)險(xiǎn)抑制機(jī)制；電池云配置進(jìn)行調(diào)整DOD區(qū)間，調(diào)整充電參數(shù)；電池云服務(wù)進(jìn)行電池升級(jí)服務(wù)，電池千包千面，個(gè)性化服務(wù)。這些反饋的結(jié)果傳到云端，云端也會(huì)反過(guò)來(lái)指導(dǎo)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和迭代。
基于電池?cái)?shù)字化平臺(tái)，蔚來(lái)將大數(shù)據(jù)應(yīng)用在動(dòng)力電池上，為大數(shù)據(jù)如何監(jiān)控動(dòng)力電池與分析動(dòng)力電池異常原因提出了獨(dú)有的解決方案。首先要對(duì)電池進(jìn)行監(jiān)控，比如說(shuō)對(duì)記憶庫(kù)目標(biāo)，長(zhǎng)期趨勢(shì)分析，用戶體驗(yàn)庫(kù)分析，區(qū)域庫(kù)分析，將電池的電流，電壓，溫度，阻抗等關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，利用FOTA去對(duì)電池包的控制策略進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。支撐蔚來(lái)去做這些優(yōu)化的是公司BMS的控制策略，通過(guò)熱管理，BMU，自適應(yīng)電芯平衡控制，高精度SOC/SOH策略，高安全充放電控制，把電池控制得更加精細(xì)，在BMS策略上也在不斷地進(jìn)行迭代。
同時(shí)，對(duì)于不同用戶、不同地域、不同季節(jié)，電芯所經(jīng)歷的歷程不同，對(duì)電芯安全的影響不同。電芯的安全不僅僅需要電芯自身的高安全性，更需要作為一項(xiàng)不可忽略的指標(biāo)。曾士哲表示，為了評(píng)估電芯的安全性，對(duì)電芯進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，蔚來(lái)采用BSEI+BMS+大數(shù)據(jù)監(jiān)控的方式，對(duì)電芯進(jìn)行安全性管控。BSEI主要任務(wù)是找出影響電芯的環(huán)境特征以及電池的敏感因子，對(duì)環(huán)境特征和敏感因子監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)特征后，對(duì)電池包管控。在進(jìn)行監(jiān)控的同時(shí)，也進(jìn)行異常數(shù)據(jù)的挖掘，不斷補(bǔ)充新的監(jiān)控特征和敏感因子，從而實(shí)現(xiàn)BSEI自身的迭代升級(jí)。當(dāng)BSEI發(fā)現(xiàn)異常后，進(jìn)行電池包控制策略調(diào)整，通過(guò)云端BMS下發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)充電策略優(yōu)化、主動(dòng)/被動(dòng)熱管理優(yōu)化、功率控制/能耗優(yōu)化。基于下發(fā)的BMS，進(jìn)一步監(jiān)控車(chē)端電池的問(wèn)題，并及時(shí)告警和預(yù)警。通過(guò)結(jié)合BSEI和云端BMS，可以使電芯始終處于較優(yōu)的工況，提升電芯的使用壽命和續(xù)航里程，并優(yōu)化充電時(shí)間。更重要的是，經(jīng)過(guò)對(duì)電池的管理策略調(diào)整，可以使電芯內(nèi)部趨向平穩(wěn)，從而提升電芯的安全性。
曾士哲最后總結(jié)說(shuō)，蔚來(lái)的產(chǎn)品技術(shù)貫穿了全生命周期內(nèi)從材料、電芯、Pack到整車(chē)的全部可能場(chǎng)景；換電技術(shù)對(duì)完善電動(dòng)車(chē)用戶體驗(yàn)至關(guān)重要；具有完善的換電底層邏輯的電池設(shè)計(jì)才能發(fā)揮換電技術(shù)的優(yōu)越性；基于換電模式的電池包設(shè)計(jì)對(duì)成本優(yōu)化和性能提升提出了更高的挑戰(zhàn)；換電技術(shù)與大數(shù)據(jù)的結(jié)合可以讓電池在全生命周期內(nèi)更安全、體系化效率更高。
（以上觀點(diǎn)根據(jù)論壇現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。）
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