燕趙都市報縱覽新聞記者旭光
【資料圖】
盡管受到疫情影響,我國汽車產業依然保持著良好發展態勢。今年1-10月份,汽車產銷分別完成2224.2萬輛和2197.5萬輛,同比分別增長7.9%和4.6%。其中,智能新能源汽車保有量突破了1100萬輛,但與此同時,解決新能源汽車綜合安全的問題已經刻不容緩。在11月17日的2022中國國際數字經濟博覽會“智能新能源汽車安全發展”高峰論壇上,欣旺達鋰安公司總經理、北京理工大學新能源研究院首席專家姜久春提出,通過科技手段對電池進行檢測,可以有效“防患于未然”。
科技手段預防電池故障
智能新能源汽車,所使用的一般是鋰離子電池,由于電池廠、整車廠及運營方,對在用電池尚不具備專業的評估能力,導致一些有缺陷的電池流入市場,成為行業的痛點。
數據顯示,僅2019-2020年,新能源汽車電池起火事故超過1200起,涉及高中低檔次品牌,類型涵蓋乘用車和載貨車,直接經濟損失超過了100億元;截至2021年8月,因電池包存在熱失控隱患而啟動召回的廠商達到10家,共計60940輛。
欣旺達鋰安公司總經理、北京理工大學新能源研究院首席專家姜久春
那么,如何有效解決這個隱患呢?欣旺達鋰安公司總經理、北京理工大學新能源研究院首席專家姜久春提出了“采用線上線下相結合”以及“多維度服務平臺”的方式,通過線上對在用電池數據進行跟蹤分析,結合線下的邊緣計算和快速檢測,快速識別電池的異常和故障原因,給出維護維修建議,從而早期杜絕電池熱失控安全隱患。同時,對新能源汽車、輕型電動車、儲能站的電池運行數據進行跟蹤與分析,提供電池性能與安全評估、維修保養等綜合服務。
姜久春說,目前已經構建了一個基于車端邊緣實時計算、線下精準檢測加上云端大數據分析的動力電池性能與安全綜合評價體系,可以實現安全風險的提前識別、故障的精確定位以及電池壽命的延長?!拔覀儼央姵乩匣殖砷L期、中期和短期。異常老化的為長期,以月為單位,及時找出來維護或維修;微短路的為中期,以天為單位,提前找到讓廠家更換;嚴重內短路的為短期,以小時或分鐘為單位,可以提前幾天的時間,以信號的分析方法來判斷是不是有風險。”
自放電異常是故障主因
姜久春通過一張PPT,以實例說明了如何對電池進行有效的檢測。
通過PPT可以看到,其中一輛汽車于2021年4月發生熱失控,而在2020年7月就識別出微短路;另外一輛車2021年6月份熱失控,同樣是在2020年7月識別出微短路?!斑@條紅線看,它的電壓是持續在下降,然后到這里拉平,這個地方實際上是均衡在起作用,把這個電池識別出來。另外兩個,一個是通過了兩次充電過程,識別出了內短路;還有一個是在熱失控十天前,診斷出電池有問題。我們現在做的,就是把算法進一步部署到車上,云端現在的數據是10秒,顆粒度比較大;部署在車端,可以用1秒或者100毫秒以上的數據,顆粒度比較小,可以更精準的識別。”
現在很多車企做了一個驗證,電池安全預警的準確率在94%以上,故障檢出率在88%以上,但因為樣本數不夠,所以并沒有特別重要的價值。“我們自己接入了兩款電動車,A款2.4萬臺,14個月的監控,發現有97個電池包異常,自放電異常70個,異常老化6個,電壓異常16個,BMS溫度采樣5個,自放電故障占了所有故障的72%。B品牌接入了9000臺,12個月數據監控,電池自放電異常占所有故障的69%。所以電池的故障主要以自放電異常和短路故障為主,如果把這個挑出來,可以避免很多熱失控的發生?!?/p>
姜久春說:“目前我們接入到平臺的車輛接近8萬輛,維修效率提升了70%,同時風險車占比預警出來的是0.475%,預警準確率是95%。”
依然存在一些問題
高科技手段的介入,固然很大程度上有效預防了電池隱患的發生,但依然存在一些難以解決的問題。
姜久春說,當前面臨的主要是猝死電池,仍然沒有特別好的辦法進行熱失控預警,“現在的辦法一個是檢測熔斷現象,把電池的顆粒度變高,把算法布置在車端,有可能檢測出來無征兆熱失控。另外一個辦法,就是增加溫度傳感器的密度以及傳感器類型,這個正在研究中?!?/p>
第二個問題是云端數據容量估計精度提升困難,“現在電池很少用到低電壓區間,所以在鋰離子電池損失主導老化模式下,三元電池高電壓期間容量衰退不明顯,主要表現在低電壓區,而你很少用到低電壓區間,對我們識別造成了一些困難?!?/p>