近幾年,，電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)快速發(fā)展,，尤其是其電池技術(shù)，本文將探索關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)（EV）電池——這一汽車(chē)行業(yè)中最具前景的新技術(shù)之一——的11個(gè)最常見(jiàn)誤解,，以及與無(wú)線電池管理系統(tǒng)（BMS）相關(guān)的內(nèi)容,。
01.電動(dòng)汽車(chē)電池極其復(fù)雜
電動(dòng)汽車(chē)電池被認(rèn)為極其復(fù)雜,，這一觀念源于其早期開(kāi)發(fā)階段以及汽車(chē)中圍繞它們的大量新型電池單元和其他系統(tǒng)，包括電池管理系統(tǒng)（BMS）,。然而,，隨著時(shí)間的推移，電動(dòng)汽車(chē)電池已變得不那么復(fù)雜,，許多對(duì)汽車(chē)行業(yè)而言曾是新事物的組件如今已司空見(jiàn)慣,，且可靠性也得到驗(yàn)證。
盡管電池仍代表著高度的工程復(fù)雜性,，但持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步正在使它們的設(shè)計(jì),、使用和理解都變得更加容易。電池化學(xué),、制造工藝方面的創(chuàng)新,，甚至電池架構(gòu)的根本性變革，都有助于降低其復(fù)雜性,。
02.電池模塊是電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)的核心部分
關(guān)于電池模塊是電池設(shè)計(jì)不可或缺的組成部分這一觀念,，隨著下一代架構(gòu)的出現(xiàn)正在被重新審視。從歷史上看,，電池系統(tǒng)一直使用模塊作為基本組件,，并將它們組裝成更大的電池組。
然而,，現(xiàn)在新興的電芯到電池包和電芯到底盤(pán)的設(shè)計(jì)正在對(duì)這一傳統(tǒng)方法提出挑戰(zhàn),。電芯被直接集成到車(chē)輛結(jié)構(gòu)中，從而提高了能量密度,，增加了可用空間,，并顯著減輕了重量和減少了材料消耗。
03.電動(dòng)汽車(chē)電池天生不安全
盡管電動(dòng)汽車(chē)電池曾發(fā)生過(guò)幾起備受關(guān)注且被廣為宣傳的過(guò)熱事件,，但它們并非天生就是不安全的,。事實(shí)上，得益于現(xiàn)代電動(dòng)汽車(chē)中不斷改進(jìn)的設(shè)計(jì),，這類(lèi)事件已經(jīng)極為罕見(jiàn),。這些系統(tǒng)被精心設(shè)計(jì)用來(lái)嚴(yán)密監(jiān)控電池的電量、溫度和整體健康狀況,，并在可能出現(xiàn)安全隱患的情況下進(jìn)行干預(yù)以防止事故發(fā)生,。
從車(chē)輛碰撞和電池故障中汲取的教訓(xùn)進(jìn)一步提升了電動(dòng)汽車(chē)電池的安全性，推動(dòng)了諸如智能保險(xiǎn)絲,、故障隔離內(nèi)部結(jié)構(gòu)和耐用外殼材料等技術(shù)的進(jìn)步,。這些措施,，加上嚴(yán)格的測(cè)試和認(rèn)證流程，確保了電動(dòng)汽車(chē)電池在上市前就能夠達(dá)到高功能安全標(biāo)準(zhǔn),。
提高監(jiān)控水平也有助于增強(qiáng)安全性,。例如，通過(guò)采用電芯級(jí)監(jiān)控系統(tǒng),，可以在每個(gè)電芯中安裝溫度傳感器,，而不是幾個(gè)電芯共用一個(gè)。這樣,，如果某個(gè)電芯受損或存在導(dǎo)致溫度異常升高的缺陷,，就能更快地被識(shí)別出來(lái)。
04.電動(dòng)汽車(chē)電池壽命短
得益于技術(shù)的進(jìn)步和對(duì)電芯性能更深入的理解,，電動(dòng)汽車(chē)電池的壽命隨著每一代技術(shù)的更迭而不斷提高,。如今的電動(dòng)汽車(chē)電池設(shè)計(jì)經(jīng)久耐用，許多制造商提供的保修期長(zhǎng)達(dá)十年之久,，這凸顯了他們對(duì)該技術(shù)的信心,。
而且，由于化學(xué)成分和電池管理系統(tǒng)（BMS）的持續(xù)改進(jìn),，使得電動(dòng)汽車(chē)電池壽命得以延長(zhǎng),，這些系統(tǒng)能夠在多年和數(shù)英里的使用中保持其充電容量。
05.電動(dòng)汽車(chē)電池難以回收
電動(dòng)汽車(chē)電池的可持續(xù)性是一個(gè)主要被關(guān)注的點(diǎn),。但歐盟的電池護(hù)照（Battery Passport）和其他新規(guī)定旨在解決這一問(wèn)題,。提高電池的可追溯性，特別是電芯級(jí)別的可追溯性,，有助于推動(dòng)一個(gè)更加可持續(xù)的循環(huán)經(jīng)濟(jì),。
當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)達(dá)到使用壽命終點(diǎn)時(shí)，電芯“護(hù)照”可以幫助工程師識(shí)別出哪些電池仍然可以被重新用于其他應(yīng)用,，如電網(wǎng)儲(chǔ)能或可再生能源儲(chǔ)能,，這些應(yīng)用對(duì)峰值性能的要求低于車(chē)輛的使用。
對(duì)電芯的歷史,、健康狀態(tài)（SOH）和化學(xué)成分有更深入的了解，也有助于減少浪費(fèi),，并促進(jìn)在電池達(dá)到使用壽命終點(diǎn)（EOL）階段時(shí)采取更安全,、更負(fù)責(zé)任的回收做法。因此,，我們能夠更好地回收電動(dòng)汽車(chē)電芯中蘊(yùn)含的有價(jià)值資源,，確保它們得到再利用。
06.無(wú)線電池管理系統(tǒng)（BMS）非常不可靠
盡管無(wú)線BMS通過(guò)取消復(fù)雜的布線提供了設(shè)計(jì)靈活性并提高了可靠性,，但它也可能帶來(lái)新的挑戰(zhàn),。這些問(wèn)題包括確保信號(hào)穿過(guò)金屬電池組進(jìn)行傳播,，以及防止由大功率線纜引起的射頻（RF）干擾中斷與主機(jī)微控制器（MCU）之間的無(wú)線通信。
與遠(yuǎn)場(chǎng)無(wú)線通信不同,，在近場(chǎng)非接觸式架構(gòu)中,，信號(hào)僅在電池監(jiān)控芯片和頂置總線天線之間短距離傳輸。與遠(yuǎn)場(chǎng)解決方案相比,，近場(chǎng)通信提供了更高的可靠性,，并且通信協(xié)議即使在具有挑戰(zhàn)性的射頻環(huán)境中也能保證數(shù)據(jù)同步傳輸。
07.無(wú)線電池管理系統(tǒng)（BMS）是安全領(lǐng)域噩夢(mèng)
通信協(xié)議和架構(gòu)的進(jìn)步表明,，電池中的無(wú)線通信可以減輕安全風(fēng)險(xiǎn),。盡管在車(chē)輛系統(tǒng)中實(shí)施無(wú)線通信時(shí)確實(shí)會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全感到擔(dān)憂(yōu)，但有效的保障措施可以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和數(shù)據(jù)泄露,。
通過(guò)使用安全且加密的通信協(xié)議,，可以有效地限制數(shù)據(jù)訪問(wèn)。然而,，僅僅將無(wú)線信號(hào)的傳播范圍限制在幾厘米之內(nèi),，就可以有效地消除任何安全風(fēng)險(xiǎn)。除非物理拆解電池,，否則黑客幾乎無(wú)法攔截這些信號(hào),。
08.電池的健康狀態(tài)（SOH）難以計(jì)算和保持
電動(dòng)汽車(chē)電池的健康狀態(tài)是指電池在全生命周期中的性能和容量保持情況。通常使用?SOH（State of Health）來(lái)表征電池的健康狀態(tài),。SOH代表當(dāng)前電池較于新電池存儲(chǔ)電能的能力,，是電池衰減的表征參數(shù)。電池的健康狀態(tài)對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程和整體性能至關(guān)重要,，直接影響車(chē)輛的使用體驗(yàn)和安全性,。
通常，一旦電池退役,，其SOH信息就會(huì)丟失,，如果要對(duì)電池組進(jìn)行再利用或回收，就需要進(jìn)行耗時(shí)且成本高昂的評(píng)估,。此外,，SOH通常是在電池組層面或模塊層面進(jìn)行評(píng)估，這可能會(huì)掩蓋單個(gè)電池單元中出現(xiàn)的問(wèn)題,。
09.電池組價(jià)格過(guò)高
電池組通常是電動(dòng)汽車(chē)中最昂貴的部件,，汽車(chē)制造商（OEM）面臨著降低其成本的挑戰(zhàn)。雖然隨著電池設(shè)計(jì)和工藝的優(yōu)化,，電池成本將持續(xù)下降,，但技術(shù)的變革也能顯著降低物料清單（BOM）成本。
除此之外,，電池單元級(jí)別的“護(hù)照”不僅為電池的二次使用創(chuàng)造了更好的機(jī)會(huì),，還使回收更加有效,，這將有助于降低原材料成本。
10.電動(dòng)汽車(chē)電池運(yùn)輸成本過(guò)高
安全規(guī)范使得鋰離子電池（Li-ion）的運(yùn)輸成本高昂,，尤其是在電池健康狀態(tài)（SOH）未知的情況下,。當(dāng)電池單元從原電池組中取出時(shí)，其SOH狀態(tài)就會(huì)丟失,，因此必須被視為潛在危險(xiǎn)品,。
然而，諸如歐盟電池護(hù)照等新規(guī)范有助于緩解這些擔(dān)憂(yōu),。電池護(hù)照是電池歷史和SOH的數(shù)字記錄,，它提高了運(yùn)輸和處理過(guò)程中的安全性和透明度。它所提供的信息可以通過(guò)對(duì)電池在運(yùn)輸過(guò)程中的狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估,，降低保險(xiǎn)和運(yùn)輸費(fèi)用,，減少不可預(yù)見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。
通過(guò)整合電池單元級(jí)別的監(jiān)測(cè),，您可以進(jìn)一步增強(qiáng)這種洞察力,，為每個(gè)電池單元提供數(shù)據(jù)，而不僅僅是模塊或電池組,。這確保了電池單元可以從電池組中取出,，進(jìn)行更準(zhǔn)確的評(píng)估，并可以安心運(yùn)輸,。
11.電池制造難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化
電動(dòng)汽車(chē)電池組裝起來(lái)本身就很困難,，因?yàn)樗鼈兪歉吖β试O(shè)備，需要集成無(wú)數(shù)電線和傳感器,，同時(shí)還要盡可能減小封裝尺寸,。歷史上，由于復(fù)雜的線束需要手動(dòng)安裝,，這阻礙了電池制造的自動(dòng)化進(jìn)程,，限制了生產(chǎn)線的速度和成本效益。然而,，新的電池架構(gòu),，如無(wú)接觸電池監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過(guò)用簡(jiǎn)單,、單天線的設(shè)計(jì)取代復(fù)雜的布線,，簡(jiǎn)化了這一過(guò)程。
寫(xiě)在最后
隨著電動(dòng)汽車(chē)電池技術(shù)的不斷發(fā)展,，上述的11個(gè)常見(jiàn)誤解也將迎刃而解。據(jù)研究機(jī)構(gòu)TrendForce近期發(fā)布的調(diào)查報(bào)告稱(chēng),，全球主要電池制造商,，如三星SDI,、豐田等都已開(kāi)始試制全固態(tài)電池。目前,，半固態(tài)電池在電動(dòng)車(chē)的裝車(chē)量已達(dá)GWh等級(jí),，電芯能量密度為300-360Wh/kg。由于制造規(guī)模小,，加上制造工藝未完全成熟,，半固態(tài)電池量產(chǎn)初期的電芯價(jià)格高于1元人民幣/Wh。但隨著制造規(guī)模擴(kuò)大和技術(shù)成熟度提升,，半固態(tài)電池綜合成本可望于2035年降至0.4元人民幣/Wh以下,。如此，電動(dòng)汽車(chē)電池的續(xù)航問(wèn)題,、安全問(wèn)題以及成本問(wèn)題都將得到有效解決,，全球也將加速進(jìn)入新能源汽車(chē)時(shí)代。
