隨著電動(dòng)車(chē)輛(EV)市場(chǎng)的飛速增長(zhǎng),我們正見(jiàn)證著一場(chǎng)汽車(chē)技術(shù)的變革——百年來(lái)使用化石燃料的汽車(chē)正在逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧崱⒏咝У碾妱?dòng)車(chē)輛(EV)。根據(jù)預(yù)測(cè),在未來(lái)10年,EV市場(chǎng)預(yù)計(jì)增長(zhǎng)10倍,預(yù)計(jì)到2025年,售出的車(chē)輛中有高達(dá)10%的車(chē)輛將采用電池動(dòng)力,雖然目前這一比例不足2%。為了給數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的電動(dòng)車(chē)輛提供動(dòng)力,監(jiān)控、管理和維護(hù)高性能電池的需求也將日益增長(zhǎng)。
一、關(guān)于電池管理系統(tǒng)(BMS)
BMS能夠密切監(jiān)視、控制和分配整個(gè)電池系統(tǒng)在使用壽命期間的可靠充電和放電。要知道的是,精確監(jiān)控電流和電壓分布至關(guān)重要,因?yàn)?strong>電池過(guò)度充電可能會(huì)引起火災(zāi)或爆炸,而充電不足(或完全放電)則會(huì)導(dǎo)致電池失效。電池管理系統(tǒng)的質(zhì)量直接影響EV每次充電所能行駛的里程數(shù)。優(yōu)質(zhì)的電池管理系統(tǒng)能夠最大限度地延長(zhǎng)電池的整體使用壽命,從而降低擁有成本。
二、電池管理系統(tǒng)(BMS)和使用壽命
我們?cè)賹⒛抗怄i定電動(dòng)車(chē)的電池,電動(dòng)車(chē)輛40%的價(jià)格取決于電池,因此性能和電池壽命已成為EV品牌取得成功的重要因素。
在電池市場(chǎng)中,其成本是一方面考慮因素,需要考慮的還包括,更長(zhǎng)的續(xù)航里程、更短的充電時(shí)間和更高功能安全的需求。為了滿(mǎn)足這些嚴(yán)格的電池管理系統(tǒng)要求,必須遵守最高標(biāo)準(zhǔn)的并最大限度減少偏差。
三、對(duì)于電池管理系統(tǒng)(BMS)的嚴(yán)格要求
讓我們?cè)賮?lái)設(shè)想一下這樣的場(chǎng)景:為了在駕駛員踩下踏板的瞬間提供超過(guò)100千瓦的電能,電池系統(tǒng)必須在數(shù)百伏特的電壓下才能高效工作。然而,鋰電池只能提供幾伏特的電壓。為了獲得足夠的功率,需要將大量電池串聯(lián)在一起,形成一個(gè)很長(zhǎng)的電池堆棧。通常電動(dòng)車(chē)可能使用100個(gè)單獨(dú)的電池,在電池堆棧的頂部提供350伏特的電壓。但這帶來(lái)了一些挑戰(zhàn)。
在長(zhǎng)長(zhǎng)的電池堆棧中,如果有一個(gè)電池失效,實(shí)際上相當(dāng)于所有的電池都失效了。因此,您需要監(jiān)控和管理所有電池,為電池充電、放電,且在車(chē)輛生命周期的每一天都要如此。鋰電池不能在極限充放電情況下工作,而必須保持在非常特定的范圍內(nèi),例如15% 到85%,否則電池性能就會(huì)下降。
四、精密電池化成和測(cè)試的重要性
如上文所提及的,電動(dòng)汽車(chē)電池的高成本使得電動(dòng)汽車(chē)的標(biāo)價(jià)居高不下。事實(shí)上,電動(dòng)汽車(chē)總成本中高達(dá)40%是電池成本。此外,電池生產(chǎn)的最終階段(化成和測(cè)試)特別具有挑戰(zhàn)性,占電池成本的20%之多。
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電池制造商和儀器供應(yīng)商:要想在這一新興電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)分得一杯羹,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和提高生產(chǎn)效率是關(guān)鍵。
· 智能電動(dòng)汽車(chē)電池制造商:?jiǎn)栴}的關(guān)鍵不在于為搶先進(jìn)入市場(chǎng)而啟動(dòng)生產(chǎn),而是必須將電池的性能質(zhì)量放在首位。
電池化成和測(cè)試是一個(gè)耗時(shí)的過(guò)程,涉及多次充電和放電以激活電池的化學(xué)性質(zhì)。這個(gè)過(guò)程頗為艱辛,可能需要整整兩天才能完成。但卻是必要的,它有助于電池順利投入實(shí)際應(yīng)用,對(duì)于確保電池的可靠性和質(zhì)量至關(guān)重要。