分析標(biāo)準(zhǔn)化電池

上一次寫了一篇文章國內(nèi)的換電，這次來聊聊這個(gè)里面的主角，標(biāo)準(zhǔn)化電池（小包）與換電池的方式可能存在的一些特點(diǎn)與可能對(duì)用戶的影響。

先聊一下優(yōu)點(diǎn)：

1.從國家電網(wǎng)的角度來看，標(biāo)準(zhǔn)電池管理較為方便

與充電相比，換電確實(shí)要容易控制一些。前段時(shí)間有幸查到上海市電網(wǎng)營運(yùn)某部法案里頭，每戶居民用電的到戶電流，為16A，20A，30A和40A。而現(xiàn)在的EREV和EV，電池包都得在16KWH以上，可調(diào)用的能量在10KWH以上，國內(nèi)的主流充電機(jī)在2KW（1KW也有）～3.3KW，也就是說在家充電的時(shí)候，別的電器都不能使用，某些較老的小區(qū)就已經(jīng)接近到戶的電流了。而如果某個(gè)小區(qū)存在多輛電動(dòng)車充電時(shí)候，整個(gè)小區(qū)的功率負(fù)荷毫無疑問肯定偏高。

換電的優(yōu)勢，特別是這種小的電池包，相對(duì)重量較輕；人可以短時(shí)間內(nèi)提起來，能量為4.8KWh（80V&60AH）。這有點(diǎn)像變形金剛里頭統(tǒng)一的能量塊，在下班前，國網(wǎng)可以在各個(gè)換電站統(tǒng)一收集空電池，然后在某處集中充電，集中管理；在早上前，把充好的電池分發(fā)下去。從營運(yùn)的角度，也可以把電池與電動(dòng)車分離；因此目前國網(wǎng)傾向于這種方式。比建集中充電站，小區(qū)充電站而言，相對(duì)成本小些。這是相對(duì)而言的，因?yàn)榭纯船F(xiàn)在的原油價(jià)格與汽油價(jià)格，未來的趨勢你總要投這筆錢的。

其實(shí)我能想到的優(yōu)點(diǎn)就這一個(gè)……再聊一下潛在的風(fēng)險(xiǎn)與可能的缺點(diǎn)

1.成本

80V&60Ah，這個(gè)電池?zé)o疑是國內(nèi)的磷酸鐵鋰電池，3.2V的正常電壓，25個(gè)電池串聯(lián)，最高電壓為3.7V，最低應(yīng)該是2.5V。想把這么一個(gè)電池包做的好，里面的電池管理系統(tǒng)，需要具備單體電壓，電流測量，SOC計(jì)算，均衡處理，絕緣檢測，自動(dòng)斷開，高壓互鎖。里頭的熔絲，電流傳感器，繼電器，主運(yùn)算單元不能少（由一個(gè)變成了四個(gè)），以全密封的結(jié)構(gòu)而言，低溫下肯定無法使用了；高溫下，散熱比較困難，性能衰減比較厲害；接插件非常容易損壞。

2.電池不均勻引起的不確定性

非常有趣的是，如果假定給你四個(gè)滿的電池，但是你完全不能預(yù)估整個(gè)車能開多久。由于車與電池的分離，導(dǎo)致了用戶對(duì)電池包無法確認(rèn)實(shí)際的容量。其實(shí)國內(nèi)的電池的容量衰減是相對(duì)比較顯著的，實(shí)際使用中電池環(huán)境完全看當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。國網(wǎng)運(yùn)營時(shí)候，肯定會(huì)把不同的沖放電次數(shù)（Cycle life）和不同使用時(shí)間（Calender life）組合在一起使用。必定會(huì)引起實(shí)際容量已經(jīng)不同的電池包（假定某個(gè)是95%的，某個(gè)已經(jīng)衰減為80%），某些很快用完（SOC在30%）“茍延殘喘”，某些還在如（SOC45%）“當(dāng)打之年”；在這種情況下，其實(shí)不同電池包的內(nèi)阻不同也會(huì)造成更多的問題。系統(tǒng)策略如果繼續(xù)使用下去，則某個(gè)包則陷入繼續(xù)深度釋放之中；如果選擇換電，則整個(gè)續(xù)航里程則會(huì)大打折扣。

當(dāng)然也有可能，電池會(huì)經(jīng)過定期的體檢，做個(gè)HPPC之類進(jìn)行內(nèi)阻與容量的標(biāo)定，需要的時(shí)間以及后續(xù)的操作對(duì)大規(guī)模應(yīng)用會(huì)造成麻煩。其實(shí)這也是為什么絕大多數(shù)廠家，都會(huì)把電池包做成一個(gè)完整的包，哪怕是換電的也同樣進(jìn)行操作一樣。以前的BOSS從創(chuàng)意的角度提出過這個(gè)類似的提案（人其實(shí)都是想法一致的），但是從實(shí)際的問題來看，在電池技術(shù)進(jìn)步到一定的程度，如果大規(guī)模的使用，必然導(dǎo)致后面用戶的麻煩，電池的慘案。

鋰電池其實(shí)是一個(gè)挺有趣的東西，本身已經(jīng)成為全球最為熱門的科研方向。單體方面的研究尤其吸引一大批材料，化學(xué)，工程方面的頂尖人才參與，科研資金如同流水一樣涌入了這個(gè)領(lǐng)域，看著方面的論文有些看不過來。我個(gè)人下載了很多的文章，一直沒有細(xì)細(xì)的整理，等過段時(shí)間有閑了，把欠了帳的幾個(gè)話題寫完，騰出時(shí)間來學(xué)習(xí)之余，一定會(huì)寫些綜述性的總結(jié)與大家交流。