鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年05月27日
鋰離子電池從單體到成組和交給用戶使用這一系列環節中,應有的考量
在我國,隨著電動汽車不斷進入市場,一個重要的談論話題就是鋰離子電池:電池生產商談鋰離子電池單體安全和壽命;Pack企業談鋰離子電池成組安全和壽命;車廠談鋰離子電池組的壽命和服務里程;充電或車載能源服務公司談鋰離子電池組的充電和安全;電動汽車消費者談鋰離子電池組的壽命和成本……。總之,從單體到成組和交給用戶使用鋰離子電池備受矚目。本文想從電動汽車消費者角度,談談從單體到成組和交給用戶使用這一系列環節中,應有的考量。
首先,是鋰離子電池的壽命或者循環次數。談這個問題,需要從化成談起。目前,已經有很多企業有化成設備可以做到化成放電時回饋到電網。從電網取電給單體電池充電或對單體電池放電回饋到網上(可采用對串組如3-5個串聯單體或對并組如3-5個并聯單體同時化成)看,在化成設備上是可以做到鋰離子電池成組后的壽命或者循環次數和單體做到相同的。這就給人們一個借鑒,如果不考慮電機驅動系統的控制算法和隨車充電的控制算法,可以構建一個理想的電動汽車拓撲結構做到車載鋰離子電池成組后的壽命或者循環次數和單體的相同。現在關鍵是要在車上實現一個功能類似化成設備的一套裝置,同時應能兼顧電機驅動系統的控制算法和隨車充電的控制算法就能達到目的!
這里還要看車在鋰離子動力電池組是采用對串組(如3-5個串聯單體)或對并組(如3-5個并聯單體)同時化成類似的聯結方式或是先串后并或先并后串(現實中多為后者)。那對比著理想電動汽車動力系統大家不難分析我們到底需要什么樣子的控制和變換技術。筆者歸納將其歸納為具有雙向、多通道、可實現動態功率匯流和分配等功能的控制和變換技術且將其置于充電側、鋰離子動力電池組內部或與之相連接的電機驅動系統之間(實際上可以簡化結構)。
當然,站在動力電池可維護性的角度和基于上述理想動力系統,比理想接近現實一點的電動汽車動力系統。
這個系統重點考慮了電池組的可維護性。伴隨具體參數設置和拓撲優化以及結合電力電子技術現狀,不難找到一種切實可行的現實方案。這個系統除電池組的可維護性外還有很多優點(篇幅所限以后詳述)。只有由技術可低成本高可靠地工程實現才能獲得貼近理想的電動汽車動力系統,才能在車上做到鋰離子電池成組后的壽命或者循環次數和單體的都相同。
鋰離子電池成組裝載到車上后,還要做到一點,對電動汽車消費者特別重要,就是你要有APP可讓消費者監控鋰離子電池組以及單體的相關數據。這對于目前電池緊俏情景下個別想拿不好的電池魚目混珠者簡直不可能。對于一些大型企業是不是應該做到呢?筆者發現一些便攜設備是開放了一些數據或接口允許有第三方APP檢查和觀測電池。這點很重要。因為有了這個可能,消費者借助專業的服務,可以更好地消費和對產品進行管理,如買來的電動汽車電池質量如何?何時要專業(非專門)機構對車載鋰離子電池組的使用進行指導和評測等等。這些工作如果都指望車廠來做,現實的條件下(指電池的使用壽命或循環次數與政府要求的承諾),后果真的難說。車廠監控的數據或存放在大數據中心那里的數據,分享給電動汽車消費者成本如何算?愿意分享?數據的真實和權威性?現在大家好像都認識到了,不過就算讓電池企業和車廠下保證,執行起來的難易程度和成本值得深入研究。對于電動汽車消費者車載鋰離子電池組占到整車成本的50%以上,電動汽車是大件商品是耐用品,應該為電動汽車消費者考慮更多。沒有這些,我們電動汽車市場環境真的叫人覺得很可怕!這倒也罷,如果有技術能實現理想的電動汽車動力系統(筆者稱其為柔性集成與控制系統),從安全、壽命和效率以及控制等方面的升級解決方案不去投資超前布局,那我們的電動汽車未來豈不是叫人更覺得可怕?
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