如何評價(jià)一款動(dòng)力電池？這是一個(gè)很大的話(huà)題，本文暫且拋開(kāi)其他例如成本制造等因素去談，只就技術(shù)層面談?wù)勑阅茉u價(jià)這一個(gè)方面。首先我想先談?wù)剝蓚�(gè)誤區。

 

　　不要拋開(kāi)整車(chē)的需求去單獨評價(jià)電池

 

　　首先我認為第一個(gè)層面的認知是沒(méi)有最好的動(dòng)力電池，只有最適合一款車(chē)的電池，拋開(kāi)整車(chē)的需求去單獨評價(jià)一款動(dòng)力電池的好壞都是有失公允的。做評價(jià)的第一步就是弄清楚自己的需求，你弄不清楚自己需要維生素還是蛋白質(zhì)，你怎么知道自己吃蘋(píng)果好還是吃魚(yú)肉好呢。

 

　　在美國比較經(jīng)典的手冊《FreedomCAR》中有一個(gè)術(shù)語(yǔ)叫BSF（BatterySizeFactor），解釋是“對于特定的電池或模組設計，是一個(gè)單體或模組能夠滿(mǎn)足所有FreedomCAR性能和壽命目標的最小的整數”，其實(shí)可以這么簡(jiǎn)單理解，就是一個(gè)將電池系統的整體要求分解成為一個(gè)單體或者模組要求的被除數，這個(gè)被除數是多少完全取決于你的系統要求和你的單體實(shí)際水平，例如整車(chē)設計上要求電池系統在某工況下的脈沖功率要求能達到50kw，你在評價(jià)一個(gè)100串構成的電池包時(shí)，這個(gè)被除數就應該是100，而500W就應該是對每一個(gè)單元該工況下脈沖能力的評價(jià)指標，而這個(gè)被除數也應該被同時(shí)去用來(lái)分解，并評價(jià)其他一系列的其他性能。這其實(shí)就告訴我們了做動(dòng)力電池評價(jià)的第一步就是分解整車(chē)的需求。這也是我們需要主要的第一個(gè)誤區。

 

　　不能僅就一個(gè)方面去談電池的整體性能

 

　　經(jīng)�？梢栽诰W(wǎng)上看到這樣的新聞，“XX公司最新研制的電池單體質(zhì)量比能量已達到500Wh/kg，續航XXX公里，完敗特斯拉”，“XX新型石墨烯電池循環(huán)壽命達3500次”“XX汽車(chē)電池系統只用充電5分鐘，能跑X百公里”，從而吹噓自己的電池技術(shù)獲得了突破，我認為這些都是十分片面的，并不能公正的評價(jià)是否技術(shù)真的取得了突破，我舉一個(gè)例子給大家，請讀者們判斷下面幾個(gè)人誰(shuí)做適合打籃球？

 

　　誰(shuí)適合打籃球？

 

　　甲：一個(gè)跑步速度很快，但身高只有170cm的人；

 

　　乙：一個(gè)身高2米2，但是體質(zhì)瘦弱很容易受傷的人；

 

　　丙：一個(gè)體力充沛，跑4個(gè)小時(shí)都不會(huì )累，但身高速度都一般的人；

 

　　也許讀者很難做出判斷，其實(shí)甲就好比是LTO體系的電池，可以快充快放，但是電壓低決定了其比能量不高，乙呢就像是一個(gè)富鋰正極材料的電池，比能量可以做到很高，但是自身的體能和安全又難得到保證，丙呢就好比是個(gè)LFP體系的電池，中規中矩踏實(shí)耐用，但各項能力均不突出；所以在現實(shí)的應用中一般也會(huì )根據實(shí)際的使用場(chǎng)景來(lái)選擇合適的電池，就好比讓甲去打后衛，讓乙去打中鋒；談到這里相信讀者朋友也不會(huì )再因為中國有一個(gè)人身高到了2米4的人就認為中國籃球能爭霸全球了吧。

 

　　拋開(kāi)以上的兩個(gè)誤區，我們再回到動(dòng)力電池的本質(zhì)，動(dòng)力電池的本質(zhì)其實(shí)就是一個(gè)車(chē)載的化學(xué)儲能裝置，我們知道化學(xué)儲能只是很多種儲能方式的一種，其他還包括物理儲能，電磁儲能。既然本質(zhì)是儲能裝置，那很容易理解，我們就應該關(guān)注什么？第一能儲多少能，儲的能會(huì )不會(huì )“溜走”，也就是儲能的能力；第二既然儲了就要用，我們接著(zhù)應該關(guān)注他能量的釋放能力，能怎么用？最后我們更應該關(guān)注的是這個(gè)儲能裝置對能量的控制能力，第一我們好控制它嘛？第二它自己在車(chē)載復雜環(huán)境中控制的了自己嘛？

 

　　能量的儲存能力

 

　　怎樣評價(jià)一款動(dòng)力電池的能量?jì)Υ婺芰�？我認為主要在于兩個(gè)方面，第一在能儲多少能；第二在儲能的穩定性；

 

　　第一能儲多少能？其實(shí)直觀(guān)的看其實(shí)就是一個(gè)電池的容量，但是這個(gè)電池的容量并不是一個(gè)電池本身的容量大小，而考核的是電池整個(gè)全生命周期能釋放的能量，其實(shí)這么看就已經(jīng)把Fresh的電池和壽命末期的電池全部考慮在內了。但是儲能能釋放多少的本身，其實(shí)在于你怎么去用這個(gè)電池，如果還在用1C滿(mǎn)充滿(mǎn)放去考察一個(gè)電池能循環(huán)多少次的話(huà)，我覺(jué)得這早就totallyout了，首先這種方式的考察并沒(méi)有任何實(shí)際意義，除了可以橫向對比幾個(gè)不同配方的電池外我認為并沒(méi)有其他任何的參考價(jià)值，因為正如評價(jià)電池需要首先分解整車(chē)需求一樣，考察電池的壽命也應該是模擬整車(chē)的工況，整車(chē)是很難出現100%DOD1C持續循環(huán)的情況的，就好比你沒(méi)看見(jiàn)過(guò)誰(shuí)開(kāi)著(zhù)電動(dòng)車(chē)一直勻速往前開(kāi)，不剎車(chē)，開(kāi)沒(méi)電了充滿(mǎn)電繼續開(kāi)，開(kāi)10年；考察電池的壽命或者也就是說(shuō)全生命周期的儲能能力，一定要是與整車(chē)的工況相結合的考察才有意義，你車(chē)上實(shí)際怎么用？在什么SOC的區間？是CD還是CS？電用完了是怎么充電，快充還是慢充，全部結合起來(lái)的考察才是有實(shí)際意義的。

 

　　第二在于儲能的穩定性，其實(shí)就是考察你不怎么用的時(shí)候，放在那能量會(huì )不會(huì )有損耗，這也就是所謂的日歷壽命所考察的，當然日歷壽命也不是放在那完全不動(dòng)，也是需要你用一定的簡(jiǎn)單工況，同時(shí)也應該針對不同的車(chē)型的實(shí)際工況在不同的溫度下進(jìn)行，并伴隨著(zhù)對電池本身狀態(tài)的跟蹤，最終建立起對這個(gè)電池日歷狀態(tài)的認識。

 

　　能量的釋放能力

 

　　能力的釋放能力我覺(jué)得一句話(huà)概括就是考察，在各種工況條件下，你能怎樣釋放你的能力。

 

　　這就包含了兩個(gè)層面的意識，第一是在各種工況，例如不同的溫度，不同的SOC，不同的生命周期，第二是能怎么放，能放多久，能放多少。把兩個(gè)層面的意思咱們在做個(gè)正交，其實(shí)你就能大致明白你評價(jià)的這款電池到底是一個(gè)什么樣的能量釋放能力了。

 

　　能量的控制能力

 

　　最后一個(gè)就是能量的控制能力，我覺(jué)得仍然是兩個(gè)方面的意思，第一我們怎么去控制它？第二它自己受到打擊會(huì )不會(huì )不能控制自己；

 

　　第一其實(shí)談的就是BMS，而好不好控制其實(shí)就是這個(gè)電池好不好標定，怎么去標定這個(gè)電池的SOC，其實(shí)這一直是個(gè)難題，而好不好控制它其實(shí)就首先建立在標定好的基礎上的，不同體系的電池其實(shí)標定的難度也是不同的，就比如SOC-OCV曲線(xiàn)，這其實(shí)只是一條基線(xiàn)，我們在線(xiàn)計算時(shí)往往需要在他上面做修正，而這個(gè)擴散電壓的計算和RC模型的建立，其實(shí)往往又跟電池的不同體系，或者功率和能量型的設計有關(guān)，體系不同模型的復雜程度也不同，更有甚者即使就是不同溫度的變化對電池靜態(tài)時(shí)電壓的影響也是不同的，當然控制的難度也會(huì )不同，所以我認為電池本身好不好控制其實(shí)本身也成為了評價(jià)一款動(dòng)力電池的標準之一；

 

　　第二其實(shí)就是電池本身的設計讓它能不能管好自己。除了整車(chē)的正常使用，我們還需要考慮各種極端情況，比如針刺，擠壓，浸水，火燒等等在這些特殊的極端工況下，電池能不能“把持”住自己從而不發(fā)生連鎖的熱失控，當然這方面對電池整個(gè)系統的驗證遠遠不止這些，這里不做贅述，但這也是我們考慮的一個(gè)重點(diǎn)。

 

　　綜上所述，我們談到了兩個(gè)誤區，也同樣談到了對電池這個(gè)本身化學(xué)儲能裝置的本質(zhì)判斷，包括能量的儲存，釋放和控制，當然這里都是比較淺的聊了一下，如果讀者朋友有興趣可以自己去看看比較經(jīng)典的美國出的《FreedomCAR》手冊和UN/WP29制訂的ECE_R100兩套標準，當然后面如果有機會(huì )也愿意與讀者朋友共同討論理解這兩個(gè)經(jīng)典資料。