成也電池,敗也電池。
這句話用在電動汽車上一點都不錯。環保、維護成本低、性能表現都是新能源汽車的巨大優勢,也備受國家推崇;另一方面,續航里程、充電時間和電池壽命等問題是影響許多人使用滿意度的一大原因。
僅從電池壽命來說,每家車企給出的基本標準都是 1500 個充電周期。比如特斯拉,根據其官方說法,特斯拉動力電池的最小使用壽命為 1500 個充電周期,相當于行駛 48 萬公里(標準版)至 80 萬公里(長續航版)。
? ? ? ? ?特斯拉稱其動力電池最小使用壽命為 1500 個充電周期 | 視覺中國
這并不是說汽車在充電 1500 次后就報廢不能使用,而是隨著使用,電池會產生損耗,性能也會有一定的下降。一般廠家們給出的標準是,經過 1500 次充電周期后,電池容量不低于 80%,以保證電池的壽命。但這里有一點值得商榷,1500 次充電周期并沒有將快充和慢充詳細分開。理論上快充對速度和充電效率的要求更高,所以對于電池的損害相對較大。
美國一家公司 Qnovo 就看到了這樣的痛點,針對電動汽車打造了一套「自適應充電系統」。Qnovo CEO 納迪姆·馬盧夫(Ndim Mluf)解釋到,當前的充電過程是「開環系統」,即不將控制的結果反饋回來影響當前控制的系統。汽車插上充電槍,充電站開始工作,不管電池當前的狀況如何,都以一個固定的過程充電。
? ? ? ? ?當前的充電過程大多為固定流程,對電池有影響 | 視覺中國
而 Qnovo 的做法不同,這套自適應充電系統首先要探測電池內部的主要化學過程,從電池獲取數據,例如電壓,電流和溫度,這些數據直接與電池內部的各種化學反應相關。數據同時能使他們評估電池退化的早期特征?!肝覀儾粩鄿y量不同的溫度、不同的運行條件和不同的駕駛條件,然后根據特征改變充電電流,以匹配該電池,」馬盧夫表示。
值得一提的是,該系統不需要專門的硬件,軟件在汽車的電子控制單元內,可對每個電池模塊進行診斷評估,一旦發現較弱的電池模塊,軟件將自動調整充電電流。這種調整可能會讓充電速度 慢幾個百分點,但它可以顯著延長電池的壽命。
通常說來,車企們對于電池的保護可以分為幾大類。其一是限制電池的容量,也就是我們平常說的「藏電」。汽車內有一部分電量無法使用,這樣就能保證電池不會進行完全的充放電,而完全的充放電對于電池整體狀況并沒有什么好處。
許多車企都會采用「藏電 」的方式延長電池壽命 | 網絡
藏電可以保證電池壽命的延長,但是在使用的時候,續航里程也會縮短一些,導致一些消費者對于這項措施并不是很滿意。
另一類是利用電池管理系統(Bttery Mngement System,簡稱 BMS),一套高效的電池管理系統不僅可以在行車時保障安全,充電時也能發揮輸入電流及電壓的作用,盡最大可能減少對電池的損害。
Qnovo 也是如此,馬盧夫提到,戴姆勒、通用,大眾等車企都在研究類似的方案,但中小型車企并沒有足夠的實力來打造這套系統,這正是 Qnovo 的機會所在。
Qnovo 利用算法可以很好地控制電池 | Qnovo 官網
目前,Qnovo 已經與德國汽車制造商開展緊密合作,并在大約兩年后投入汽車生產。該技術已經準備就緒,但是傳統的汽車制造商需要較長的產品周期。馬盧夫表示,汽車制造商對 Qnovo 的快速充電電池管理策略感興趣,因為這將有助于降低電動汽車的成本。
事實上,電池技術在過去很長一段時間內并未發生巨大發展,諸如固態電池等更先進的技術還處于初期階段,離商業化還有很長一段距離。在硬件條件短期內不會獲得巨大增長的時候,通過軟件的確可以緩解一部分壓力,尤其對于一些特殊地區和特殊的消費者。
馬盧夫表示,要使電動汽車成為主流,尤其是在歐洲和亞洲人口稠密的城市中心地區,那里很多人沒有私人車庫,近乎每日的快充至關重要。那時,電池壽命就是我們必須重點關注的問題。
責任編輯:王訓魁
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