ABEC | 2022中國（廣東·東莞）電池新能源產業國際論壇現場
電池“達沃斯”-電池網8月30日訊（肖何 梁小婧 廣東東莞 圖文直播）8月30—31日，全球電池行業盛會——ABEC | 2022中國（廣東·東莞）電池新能源產業國際論壇在廣東東莞舉行。本屆論壇由廣東省東莞市人民政府、ABEC（電池“達沃斯”）組委會主辦，東莞水鄉特色發展經濟區管理委員會、中關村新型電池技術創新聯盟、東莞產城投資運營有限公司、海融網、電池網、我愛電車網、能源財經網、電池百人會聯合主辦，來自全球電池新能源產業鏈的“政、產、學、研、金、服、用”各界代表出席，圍繞“新賽道蝶變躍升 新勢力加速整合 新生態賦能中國”這一主題，在交流與分享中，實現精準對接，價值對話，資源整合，共享雙碳新機遇。
蔚來汽車（NIO）電池系統副總裁曾士哲
30日下午，蔚來汽車（NIO）電池系統副總裁曾士哲在論壇上做了題為《蔚來換電電池系統先進技術應用與發展》的主題演講，分享了換電模式的優勢和對Pack技術的挑戰、基于換電模式的電池系統相關技術開發等，電池網摘選了其部分精彩觀點，以饗讀者：
曾士哲表示，蔚來成立于2014年，主要生產電動汽車，旗下主要產品包括EC6、ET7等，最近ES7開始推向市場，ET5也馬上可以提車。
蔚來汽車是首個在美國、香港、新加坡三地上市的中國企業，作為我國造車新勢力的頭部企業，換電模式也成為公司核心競爭力之一。
“我們一直致力于讓加電比加油更方便，除了快充，換電也是選擇的方案。充電跟換電，不是沖突的，不是說有充就沒有換，有換就沒有充。在換電站里面，如果要提升效率，也需要快充的電池和快充體系。”據曾士哲介紹，截止到8月28日，蔚來已建設1081座，其中包括281座高速換電站，累計為用戶提供超1000萬次換電服務，超82萬次“一鍵加電”服務；充電站1843座，充電樁10673根；接入第三方充電樁550,000+根；33條Power Up Plan目的地加電路線。
換電模式的優勢和對Pack等技術的挑戰
根據公開數據整理，電動汽車的年銷售量及滲透率在逐年攀升，預計2030年，電動汽車的年銷售約1500萬輛，保有量約8000萬輛。
曾士哲表示，對于新能源用戶乃至整個新能源行業來說，還存在著亟待解決的痛點，比如初始購車成本高，補電時間長，電池安全和壽命保障，車電壽命不一致與車輛保值問題，電池性能持續升級，電池運營效率與價值需要提升，電池梯次利用和拆解回收問題等等。
“我們一致認為，主要發展的驅動力，還是要從用戶體驗出發，要能夠降低用戶擁有的成本。擁有成本不只是不買電池或者電池租用，而是電池壽命的保證，還有電池性能的保證，不只是單純的可以換，可以換是第一步。后面是基于全生命價值的性能的提升，還有整體的保證，其實可以達到更高的效果。”曾士哲介紹說，“基于換電技術的電池研發制造，二次利用電池價值的效率會有很大提升。在整個過程中，不僅要把體驗感做好，還要把背后的技術做好。”
在技術方面，曾士哲指出，換電模式對于電池系統的技術挑戰可以從Pack系統、BMS大數據、電芯、材料幾個維度去看。
在Pack系統方面，首先電池包需要適用于全系車型，要保證外部接口的標準統一；要具有可靠的機械，電和安全性能。換電是一個機械協同的過程，對機械要求很高，需要研究如何在外包絡不變的前提下，對內部設計進行不斷迭代，提高能量密度，性能和安全性。
在BMS方面，挑戰主要是如何實現軟硬件的匹配，使一套系統適用于全系車型，并且可以覆蓋一切使用場景，可以緊密結合服務，進行持續的獨立的軟硬件迭代，同時需要利用BMS和大數據的融合做一個全生命周期的性能和安全管理。
在電芯方面，需要不斷提升電芯本身的安全性能以及降低成本，使用壽命以及性能的優化。在考慮電芯設計的同時，也要綜合去考慮電池在回收利用方面的便利性。
在材料層級，要考慮兼顧成本和性能更優的電化學體系，安全性以及與能量密度的匹配，追蹤全生命周期材料的性能演化，保證材料回收價值的最大化。
基于換電模式的電池系統相關技術開發
為應對換電帶來的上述挑戰，在電池系統的設計中，也需要相對應地做很多的改進和優化。曾士哲介紹，第一個就是機械結構的優化，實現了高強度的機械結構的同時，也實現了高速換電；蔚來自研了全球首創液冷、電連接快換技術，支持超10000次換電，水冷雙向截止，具備自動開合功能。同時，蔚來還做了自適應換電BMS和端云通訊，端云融合，在外包絡不變的情況下，實現能量密度的提升，并且讓所有的車型都可以共享電池系統。
除了在硬件和設計上作了一些調整跟優化，蔚來同時也建立了一個電池數字化平臺，公司云端的平臺主要是基于材料、電芯、pack和車端的應用的一些狀態。其中，車端應用狀態的數據上傳到云端數字平臺，通過狀態估計，過程優化和迭代，遠程監控，算法開發和分析，賦能到電池云BMS進行BMS算法移植，智能熱管理，OCV自學習；電池云回收進行電池殘值分析，壽命延長管理，電池回收估價；電池數字孿生進行虛擬模擬工況，試制線云參數管理；電池云健康進行云算法迭代，健康云探測，開發安全評估系統，風險抑制機制；電池云配置進行調整DOD區間，調整充電參數；電池云服務進行電池升級服務，電池千包千面，個性化服務。這些反饋的結果傳到云端，云端也會反過來指導技術的開發和迭代。
基于電池數字化平臺，蔚來將大數據應用在動力電池上，為大數據如何監控動力電池與分析動力電池異常原因提出了獨有的解決方案。首先要對電池進行監控，比如說對記憶庫目標，長期趨勢分析，用戶體驗庫分析，區域庫分析，將電池的電流，電壓，溫度，阻抗等關鍵數據進行挖掘，利用FOTA去對電池包的控制策略進行調整和優化。支撐蔚來去做這些優化的是公司BMS的控制策略，通過熱管理，BMU，自適應電芯平衡控制，高精度SOC/SOH策略，高安全充放電控制，把電池控制得更加精細，在BMS策略上也在不斷地進行迭代。
同時，對于不同用戶、不同地域、不同季節，電芯所經歷的歷程不同，對電芯安全的影響不同。電芯的安全不僅僅需要電芯自身的高安全性，更需要作為一項不可忽略的指標。曾士哲表示，為了評估電芯的安全性，對電芯進行實時的監控，蔚來采用BSEI+BMS+大數據監控的方式，對電芯進行安全性管控。BSEI主要任務是找出影響電芯的環境特征以及電池的敏感因子，對環境特征和敏感因子監控，當出現特征后，對電池包管控。在進行監控的同時，也進行異常數據的挖掘，不斷補充新的監控特征和敏感因子，從而實現BSEI自身的迭代升級。當BSEI發現異常后，進行電池包控制策略調整，通過云端BMS下發，從而實現充電策略優化、主動/被動熱管理優化、功率控制/能耗優化。基于下發的BMS，進一步監控車端電池的問題，并及時告警和預警。通過結合BSEI和云端BMS，可以使電芯始終處于較優的工況，提升電芯的使用壽命和續航里程，并優化充電時間。更重要的是，經過對電池的管理策略調整，可以使電芯內部趨向平穩，從而提升電芯的安全性。
曾士哲最后總結說，蔚來的產品技術貫穿了全生命周期內從材料、電芯、Pack到整車的全部可能場景；換電技術對完善電動車用戶體驗至關重要；具有完善的換電底層邏輯的電池設計才能發揮換電技術的優越性；基于換電模式的電池包設計對成本優化和性能提升提出了更高的挑戰；換電技術與大數據的結合可以讓電池在全生命周期內更安全、體系化效率更高。
（以上觀點根據論壇現場速記整理，未經發言者本人審閱。）
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