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上海工程技術(shù)大學(xué)汽車工程學(xué)院特聘教授  嚴(yán)曉

我今天與大家分享的是“未來出行中的智能動(dòng)力鋰電池”，電動(dòng)汽車里面的關(guān)鍵部件是鋰電池。我再講一下智能化過程當(dāng)中，鋰電池是不是也應(yīng)該有自己的大腦，能夠該怎么做。

我先自我介紹一下，我是2014年從硅谷到了上海工程技術(shù)大學(xué)汽車學(xué)院。前面王博士講到了未來汽車的趨勢(shì)，我總結(jié)為SAE，今后的汽車都不叫汽車了，叫自動(dòng)駕駛的共享電車。我們?cè)谥v趨勢(shì)之前先回顧一下歷史。

福特的Model T對(duì)社會(huì)的影響，一個(gè)是人的行為、信息和能源，是制造的高效化，反映的是組織機(jī)構(gòu)的高效化。然后就是信用卡消費(fèi)，還有就是生活環(huán)境變化，從城市跑到了郊區(qū)，高速公路多起來了。再就是美國(guó)夢(mèng)，好房好車。再就是財(cái)富重新分配，中產(chǎn)階級(jí)產(chǎn)生。還有就是美國(guó)世紀(jì)對(duì)全球的影響，這里面很重要的就是人的行為。

現(xiàn)在在自動(dòng)駕駛AI的環(huán)境下，智能駕駛帶來的變化是城市以前是為車而設(shè)計(jì)的，以后是為人設(shè)計(jì)的，產(chǎn)業(yè)的重心從造車變成出行。另外就是AI有可能是機(jī)器代替人做決策，這樣會(huì)加速“未來車”對(duì)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)影響。

影響體現(xiàn)在什么地方呢？現(xiàn)在看汽車的產(chǎn)業(yè)鏈。整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈分成生產(chǎn)銷售和售后，未來怎么樣呢？我們要考慮全生命周期的設(shè)計(jì)。我們?cè)倏茨茉矗茉从羞@樣幾個(gè)要素，第三次工業(yè)革命，一個(gè)是新能源，第二個(gè)是樓宇，就是一個(gè)微型電網(wǎng)形成儲(chǔ)能。第三就是儲(chǔ)能，新能源和微網(wǎng)都需要儲(chǔ)能。第四就是能源網(wǎng)，第五就是電動(dòng)汽車。這里面最重要的就是儲(chǔ)能。

新能源要規(guī)模化應(yīng)用，必須要儲(chǔ)能。而使新能源變成可預(yù)測(cè)的儲(chǔ)能必須具備如下特質(zhì)，第一價(jià)格不能太貴，第二要有智能化，第三是安全可靠，第四就是規(guī)模上可擴(kuò)展。因?yàn)樾枰谟脩舳诵〉纳鐓^(qū)一直到比較大的輸配先的變電站都需要調(diào)節(jié)，而滿足這些條件里面只有一種，依賴于電池。在新能源汽車里面，大家最追捧的就是鋰電池，鋰電池現(xiàn)在面臨在測(cè)試上面有一些技術(shù)問題，就是說它測(cè)不準(zhǔn)，就是它的容量測(cè)不準(zhǔn)，為什么呢？因?yàn)椴皇侵苯訙y(cè)的，是算出來的，根據(jù)電流算出來的。壽命也是搞不清楚的，只能猜，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)是什么樣子？這個(gè)是我們大數(shù)據(jù)情況下，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。我在三年前到上海就把一些新的理念帶過來，我們就是圍繞著多場(chǎng)景的動(dòng)力電池測(cè)試需求做文章，考慮把各種各樣的車子打通，建立一個(gè)可以測(cè)整個(gè)純電動(dòng)汽車的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膶?shí)驗(yàn)室，然后可以研究做耐久測(cè)試，建立容量隨著充放電次數(shù)。隨著溫度的關(guān)系，或者是健康狀態(tài)，隨著一個(gè)特征值的關(guān)系，然后推算過去以后，對(duì)運(yùn)營(yíng)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后進(jìn)行所謂動(dòng)態(tài)的改變策略，就是做一些預(yù)防性診斷。另外就是我們研制了一個(gè)新的檢測(cè)設(shè)備。

下面講一下，不僅僅車要全生命周期，鋰電池也需要全生命周期設(shè)計(jì)。也就是說我們?cè)诳翠囯姵厝芷诔杀?，一個(gè)是生產(chǎn)成本，一個(gè)是使用壽命。現(xiàn)在講的使用壽命是80%，剩下的使用壽命怎么樣，剩余價(jià)值怎么辦？我們就做了嘗試和挑戰(zhàn)，我們進(jìn)行梯次應(yīng)用，然后進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。根據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況，三年多前開始的中國(guó)大批量的規(guī)?；褂?，我們預(yù)期明年將有爆發(fā)性的退下來的鋰電池。

這里面臨挑戰(zhàn)的一個(gè)問題是成本。相應(yīng)的方案就是能夠直接用的就直接用。第二就是電池模組容量不一致，我們可以做人工均衡，這個(gè)細(xì)節(jié)就不說了。還有就是模組內(nèi)有明顯的短板電池，我們就替換，就采用不依賴一致性配組的iBattery冗余動(dòng)態(tài)切換架構(gòu)，這樣三個(gè)方案。

另外退下來的梯次利用很具有挑戰(zhàn)性的是什么呢？新的電池用起來就可能出問題，退下來SOC在80%以下是否會(huì)加快下降？我們解決的方案就是加速老話實(shí)驗(yàn)直到SOC~30%。安全隱患，我們看看是不是有內(nèi)短路，我們就用具有CAN解析功能的智能監(jiān)控模塊獲取單體電池信息，上傳到云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。充放電能力不確定怎么辦呢？我們就用“電池醫(yī)生”進(jìn)行快速體檢。還有一些不可預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)，我們就建立一種體系，因?yàn)楸ｋU(xiǎn)需要有數(shù)據(jù)，我們現(xiàn)在新能源汽車很多數(shù)據(jù)缺乏，難以制定保費(fèi)，所以我們就建立了專業(yè)的電池系列服務(wù)。

我說一下這個(gè)“電池醫(yī)生”。我們的應(yīng)用場(chǎng)景是針對(duì)動(dòng)力電池的例行檢測(cè)，我們提供一個(gè)方案，梯次利用的時(shí)候可以進(jìn)行快速的篩選。另外我們做一些大數(shù)據(jù)的分析，目的是對(duì)量化電池包的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)電池包進(jìn)行橫向比較，參照EV-TEST。安博士有一個(gè)BestEV，我們跟他們進(jìn)行橫向比較。我們還有一個(gè)任務(wù)就是挖掘價(jià)值，提供預(yù)防性診斷，預(yù)測(cè)壽命，看看何時(shí)退下來，基于用戶的數(shù)據(jù)提供不同的保養(yǎng)。

我們?cè)谶@個(gè)過程當(dāng)中，用了上海市新能源汽車監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)，一鍵式取得車的續(xù)航里程、充電能量多少，能耗多少，大部分的數(shù)據(jù)都可以拿得到。這個(gè)iCET的BestEV是用消費(fèi)者的評(píng)價(jià)。我們通過數(shù)據(jù)分析，前面的中汽研是用車實(shí)測(cè)做測(cè)試，我們等于是在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地里面做測(cè)試，我們用他們的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

我們的遠(yuǎn)景就是深度學(xué)習(xí)運(yùn)行數(shù)據(jù)確定模型參數(shù)，這邊有很多專家，包括許育琳和王教授在深度學(xué)習(xí)上面都有一些想法。我們也在探討一些合作。對(duì)電池使用環(huán)境我們可以進(jìn)行畫像，對(duì)電池充放電能力的影響，不同的分類給你不同的保養(yǎng)費(fèi)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析+檢測(cè)進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)，這個(gè)應(yīng)該是有這樣一些價(jià)值。

我今天就講到這兒，謝謝。