新能源汽車電池包為何缺乏通用性？

一提起新能源車，大部分人可能知道電動汽車，實際上新能源車的種類是比較多的，這里邊也包括了插電式混動汽車、純電汽車、燃料電池汽車，其中插電混動里還包括了串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式，每種汽車都各有優(yōu)缺點(diǎn)，今天不聊車，聊聊電池及用法。

首先我們要確定一個基調(diào)，就是基于電池的BMS管理系統(tǒng)，SOC區(qū)別，那么新能源汽車電池包就根本沒辦法通用，這是軟件上的東西，就像不同手機(jī)里邊裝著不同代碼一樣。

再從原材料來說，新能源汽車用的鉛酸電池、鎳鉻電池、鋰電池、燃料電池里邊就分很多種，就像我們常見的鋰電池也分錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元鋰，其中三元鋰還分為鎳鈷錳鋰和鎳鈷鋁鋰，刀片電池是基于磷酸鐵鋰，彈匣電池是基于三元鋰和磷酸鐵鋰兩種材料混合。

其次就是電池的化學(xué)配比的配方，這個我皮毛都不知道，就不說了，去過電池廠的小伙伴應(yīng)該會熟悉一些。

其三就是軟件系統(tǒng)的優(yōu)化和處理。

其四就是規(guī)劃額定的電壓及電池容量等影響，電池電壓又分為額定電壓、端電壓、開路電壓、負(fù)載電壓、最高充電電壓、最低放電電壓，這些都對電池包的通用型造成很大影響。電池容量方面，有額定容量、可用容量、理論容量，這也是我們?yōu)槭裁礃?biāo)注續(xù)航800公里，實際跑600多的原因了，這個還跟電池活性、溫度、使用效率、汽車功率、汽車能耗等等相關(guān)。

另外就是荷電狀態(tài)，代表著使用一段時間或者長期擱置不用后剩余容量與電池額定容量的比值，類似于燃油車油箱內(nèi)現(xiàn)有的油量和油箱容量的比值，在CAN總線上也是用百分比值來表示的，取值范圍一般是0~1，0表示電池放電完全，沒電了，1表示電池充電完全，充滿了。

還有就是電池健康狀態(tài)，也是一個“度”的問題，我們在采集數(shù)據(jù)的過程中，這個也是個百分比值，可以理解為電池當(dāng)前容量與出廠容量的百分比。這是一條很重要的數(shù)據(jù)，無論是做電池評估、電池健康狀態(tài)檢測、電池回收、梯次利用等等，都會涉及這條數(shù)據(jù)，在CAN網(wǎng)絡(luò)上，這條數(shù)據(jù)基本是明文，破解拿個數(shù)據(jù)倒是很容易，關(guān)鍵就是車型太多了。

加上放電深度，就是電池的放電量與電池額定容量的比值，和上述的0~1類似，也是用百分比來表達(dá)，但是超過80%的電量，此時就算是深度放電了，這里有細(xì)微區(qū)別，電池也會被保護(hù)板保護(hù)起來，不能過充或者過放。

不同的車型電池能量不一樣，電池的密度不一樣，這個主要體現(xiàn)在單體電芯上，比如有單體最高電壓、最低電壓、最高電流、最低電流、電阻，數(shù)百個單體，還有電池的熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、高低壓回路、各種加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、重量都影響著下一條要說的電池效率。

電池效率容易理解，就是充放電過程中能量的轉(zhuǎn)換效率。電池越健康，效率越高，電池越不健康，效率越低，這里有兩類：容量效率是電池放電時候輸出的容量與充電時輸入的容量的比值，能量效率是指電池放電時輸出的能量與充電時輸入能量的比值。當(dāng)電池經(jīng)過多次循環(huán)充放電后，電池效率會越來越低，然后，就出現(xiàn)充電時間短、續(xù)航短的問題。用一塊海綿來舉例，充電就是海綿吸水，放電就是海綿擠水，理想狀態(tài)下，這個數(shù)據(jù)大抵能保持一致，但是海綿使用一段時間后，海綿恢復(fù)形變的能力有些衰減，以至于后邊，吸水量和排水量大不如從前。

這個時候就跳出來個東西，叫電池壽命。也就是從出廠到電池壽命結(jié)束全村吃席這段時間，一般汽車用的鋰電池的日歷壽命為5—10年，哪怕平時使用不頻繁，一年開個4000來公里，使用到5—6年的時候，總里程雖然只有2萬公里，但是電池容量一樣有可能衰減到70%。

像極了我們這些吃貨購買的食物，假設(shè)保質(zhì)期是一年，無論你吃不吃，吃多少，超過保質(zhì)期就不能食用了。車廠才不會蠢到把這個數(shù)值公布出來，要不然，車不好賣了，他們能公布的只有循環(huán)壽命。一個循環(huán)的定義是完成一次滿充+滿放，但是我們要略懂的，都不要這么去操作，做到淺充淺放，這樣才能使得鋰電池更耐用。車廠的NEDC續(xù)航里程都是按照循環(huán)次數(shù)來算的，比如600KM/次*2000次循環(huán)=120萬公里，然后車廠號稱告訴你能跑120萬公里，看完上述的，你覺得你信嗎？

嗯，不信就對了，我們買了車得開吧，開一段時間后，電池的一致性又會出問題，比如電壓一致性、電池容量一致性、內(nèi)阻一致性、溫升的一致性。這里要引入一個理論叫木桶理論，最差的那個單體電池的容量決定了整個電池組的能力，為了提升單體電池的一致性，可以從篩選、熱管理、均衡等多個角度優(yōu)化設(shè)計，這里又產(chǎn)生出新的不同。

開車停車聽歌吹空調(diào)看導(dǎo)航都得用電了，比如大燈延時關(guān)閉，自動鎖車后關(guān)閉車窗車燈雨刷，TBOX進(jìn)入到待機(jī)或者休眠狀態(tài)。這些個亂七八糟的還存在電池消耗，電池本身自己也有自放電，包括了物理放電和化學(xué)放電，物理放電的充電能得到補(bǔ)償，化學(xué)自放電的，就是不可逆的，這個容量的缺失，到了一定程度，可以通過更換新能源整車電池包來解決（換新）。因為化學(xué)自放電的包括了正極與電解液、負(fù)極與電解液、電解液雜質(zhì)、造成時雜質(zhì)造成的微短路集中不可逆反應(yīng)。

再到各個廠家電池包外輪廓受限于車身結(jié)構(gòu)，每個廠家結(jié)構(gòu)不同，電池包的尺寸就沒辦法統(tǒng)一了，電池包的容量會影響到空間、成本、安全、性能等多個方面，每個廠家電池包的容量也不一樣，你看原來那些小小個的續(xù)航200公里的，跟騙子有啥區(qū)別呢？現(xiàn)在都是大屁股，寬底盤，續(xù)航動不動就干到1500公里，上馬路牙子也是輕輕松松的事。

哦，不能上馬路牙子，因為要考慮碰撞的要求，碰撞的時候，傳力路徑不同，電池包與車身連接關(guān)系也不一樣，安全策略也不同，電池包應(yīng)用的結(jié)構(gòu)設(shè)計也不同，那就讓他們繼續(xù)不同下去吧。

汽車電池包的不同，是沒辦法解決的，看了上邊的，我們就應(yīng)該了解和熟悉，這就是個死循環(huán)的東西，條條大路通羅馬，羅馬未必通條條大路。就像我們解碼特斯拉的BMS電池包數(shù)據(jù)，碰到的車型、電池數(shù)據(jù)復(fù)雜程度都不同。造車的公司都看特斯拉，學(xué)習(xí)特斯拉，特斯拉都已經(jīng)開源了，你也抄不了啊，你抄得了的，價格也做不了。有點(diǎn)像可口可樂把配方給你，你也干不了可口可樂的事一樣，但這并不說明我們的研究就沒有意義，雖然是辛苦一些，每天都趴車?yán)铮撬械臄?shù)據(jù)不都是積累出來的么？

再回到鎳鉻電池，最原始的應(yīng)用形態(tài)就是我們的手機(jī)電池，摳出來的那一小方塊，鎳鉻電池具有“記憶效應(yīng)”：反復(fù)充電，但是不充滿，會導(dǎo)致壽命衰減，所以，保護(hù)手機(jī)的方式是充滿、放凈。但是鋰電池不存在這種效應(yīng)，可以隨充隨放，這也是為啥，“汽車要淺充淺放”的做法了，電車朋友們，到了剩余25%左右，我們一起加電。

這些，希望對廣大車主和企業(yè)有點(diǎn)用，最近關(guān)于新能源電池數(shù)據(jù)需求的客戶，應(yīng)用不同的領(lǐng)域的有點(diǎn)多，希望我這么一通解釋狡辯，小伙伴能明白每個車都不一樣，這個就沒白寫了。

審核編輯：黃飛

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