前情提要
https://www.ptt.cc/bbs/Stock/M.1609507250.A.A05.html 二手车
1. 标的:NIO-US
2. 分类:心得
3. 分析/正文:
五、BaaS的第三个闭环─电池包梯次利用
电池的梯度利用是很多电动车跟电池制造商正在做的事,特斯拉在
中国官网写到:“出于环保和商业原因,相比回收再利用,延长电池组的
使用寿命是一项优先选择。
因此,在报废消费级电池组并做回收处理之前,Tesla会尽一切努力,
延长每个电池组的使用寿命。
Tesla分布在世界各地的服务中心,可以处理不再满足客户需求的任何电池。
我们报废的锂离子电池,均未做填埋处理,可100%回收利用。”
还因为不合德国电池回收法规,被德国政府罚款。
JB Straubel,这位特斯拉原CTO离职后,创立的Redwood Materials
就是做锂电池的回收利用,已获得亚马逊(AMZN-US)的投资。
电池包的梯度利用,是电动车保有量上升后,有利可图的生意。
蔚能就是做这块生意的公司。
https://imgur.com/muAqAA4
蔚能比起特斯拉做电池梯次利用,有独特好处:换电
不同于特斯拉,要车主到服务中心才能进行电池更换报废,蔚来车主只要到换电站换
电,就会拿到合格的电池包,有问题的会被选汰,车主不用为电池包使用寿命费心。
(一)端云融合BMS(电池管理系统,Battery Management System)
为此,曾士哲说蔚来的BMS,在SOH(电池健康状态,State of Health)
与一般定义不同,不只看电容量,还要看用户满意度。
1.个性化体验
什么叫用户满意度?
蔚来在BMS上面,找寻用户敏感因子,针对用户的用车习惯和环境,
做个性化参数,目前已在100度电池包完成初步设定。
未来每台车的电池包,会进行个体优化。
有人喜欢运动化调教、有人就是日常代步,不同的驾驶习惯,对电池包的
动力输出跟耗电量有影响。
生活在不同纬度的人,不同的温度影响电池包续航很大。
针对特定场景做优化,可以在同样电量下,做到更长的续航,并且延长
电池包的寿命。
https://imgur.com/IxhRJTS
就像特斯拉的BMS,借由数据挖掘,透过更新软件的关键参数,改善电池的续航。
蔚来的100度电池包,在数据挖掘下,可以提升夏季续航10%、冬季续航7%和
温控效率30%,随着数据越多,还能持续优化。
为什么要这样做?因为蔚来接下来要跳过120度,直接攻克150度电池包。
基于换电站运营的考量
蔚来想要让换电站的电池规格简单化,才会补贴客户把84度电池包淘汰,
之后换电站的电池包规格只有70度跟100度。
(照秦力洪所讲,之后换电站只留100度,选70度会用BMS锁电,运营更简单)。
如果先开发120度,再开发150度,电池包规格又会变多,换电站分配各种
电池包数量挺麻烦(现在84度电池包就是如此,使用的车主少,又不能没有),
要应付灵活升级,还需保留一部份的电池包冗余,这都是运营成本。
规格太多,也会造成电芯产能的效率降低,效率降低又会使每块电池包
成本上升,增加负担。
不如直接攻克150度电池包,效益最大。
但150度电池包研发旷日废时,在此之前的漫长等待,总不能什么都不做。
利用端云融合的BMS,可以持续让电动车的续航里程上升,让用户有感,
更能利用电池包大数据反馈。
蔚来的BMS不只有普通的直流内阻估算,还有电化学阻抗估算,电化学
阻抗的变化更能显示电芯的正常与异常,利用数据挖掘反馈给宁德时代,
可以少走弯路,加快研发进程。
2.BMS的大数据体系
这是打通电池包梯池利用的核心技术。
(1)BLMS(全生命周期管理系统,Battery life management system)
有三个数据库,分别是电池相关数据、车辆相关数据和应用场景相关数据。
什么是应用场景?
换电、仓储和工厂产品下线等,不在车辆使用场景下的状况。
把三个数据库打通做分析,可以看出每批次的不同,比如换电芯料、
不同模组混料,电芯的特性会改变。
这样就能知道同一批次的状态,可以做批次管理,精准定位各批次状况,
如果出问题,能针对特定批次回收电池包。
(2)BRMS(实时监控系统,Battry real-time monitoring system)
主要对安全相关状态跟事件进行监控和预测。
透过售后服务团队与换电,在异常发生前,把电池包先行处理,让工程师
可以在第一时间确认原因并且改进。
这系统在蔚来发生电池自燃后,把召回的处理进程加快很多。
蔚来也因为这次自燃召回,对BMS特别用心,尤其注重电池包安全性。
很多监测跟安全措施需要付出成本,蔚来有惨痛经验,愿意付出更多成本,
把电池自燃的可能性降到最低,并衍伸出第三个BMS大数据系统。
(3)BIT(电池问题终结者,Battery Issue Terminator)
电芯、模组、电池包和车辆都有可能出问题,把问题输入进大数据系统,
让系统自动找寻批次、将问题分门别类和探查问题的根源。
希望能第一时间提前采取行动,帮用户无痛解决问题。
为什么说这是打通电池包梯次利用的核心?
BMS的意义是希望把化学、物理的内容透过算法将状态数据化和透明化,
唯有如此,才能对电池包的重要问题做出判断,如衰减的原因、充电与续航的
准确性、电池包安全的界定。
过去对电池包这些资讯不了解,对不了解的东西,估价只能以最低价评估,
也就是材料回收的价格。
很多电池包离报废还很远,但因为缺失评估标准,为安全起见,只能以最差的
价值回收。
要做电池的梯度利用,对电池包的资讯,尤其是全生命周期的数据非常必要。
蔚来是采分布式的BMS系统,可以针对个别模组做监控,也为之后非车用电池
做准备。
由于电池包的SOC(电量状态,State of Charge)受到木桶效应影响
(一个木桶的盛水量由最短的木板决定),决定电池包寿命是状态最差的电芯。
如果最差的电芯与其他健康电芯的均衡状态差太远(BMS会在充放电时做均衡,
尽量平衡各模组状态一致,避免过充和过放,能减少热失控,延长电池包寿命),
蔚来可以透过个别提醒换电把电池包换掉,退出流通。
退出流通不是结束,而是开始,电池包的梯度利用就此展开。