精密電池化成和測試:電動汽車的游戲改變者

下次去主街(Main St.)的時(shí)候，不妨四處看看，親眼見證汽車行業(yè)正在發(fā)生的變化：電動汽車(EV)的普及已進(jìn)入白熱化。事實(shí)上，預(yù)計(jì)到2025年，售出的車輛中高達(dá)10%將采用電池動力，盡管目前這一比例仍不足2%¹。

隨著電動汽車市場的爆炸式增長，為車輛供電的高性能電池需求也隨之增加。另外，老舊的電動汽車電池最終會走向盡頭并被更換。因此，眾多科技公司面臨著將電池制造設(shè)備迅速推向市場的壓力。然而，由于電動汽車電池要求嚴(yán)苛，這些公司不能通過使用性能低下的設(shè)備來走捷徑。

ADI明白，電動汽車的性能與其供電電池的性能成正比。正是認(rèn)識到這一點(diǎn)，促使ADI成為關(guān)鍵電池化成和測試階段技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。

概覽

●   公司/行業(yè)：電動汽車制造商以及電池化成和測試公司；

●   應(yīng)用：電池化成和測試；

●   挑戰(zhàn)：電動汽車市場的增長對電池制造商和供應(yīng)鏈提出了更高的要求，需要采用優(yōu)質(zhì)可靠的電池技術(shù)來滿足需求；

●   目標(biāo)：改進(jìn)電池的化成、質(zhì)量和可靠性，以提升電動汽車制造商的制造能力，提高供應(yīng)鏈效率。

投資汽車電池，打造優(yōu)質(zhì)品牌

電動汽車電池的高成本使得電動汽車的標(biāo)價(jià)居高不下。事實(shí)上，電動汽車總成本中高達(dá)40%是電池成本。此外，電池生產(chǎn)的最終階段（化成和測試）特別具有挑戰(zhàn)性，占電池成本的20%之多。但電池制造商了解最終產(chǎn)品對其整體品牌的影響力。歷史數(shù)據(jù)表明，在其他市場（手機(jī)、電動工具、游戲等），電池的性能可能是決定一個(gè)品牌成功與否的重要因素。

電池制造商和儀器供應(yīng)商意識到，要想在這一新興電動汽車行業(yè)分得一杯羹，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和提高生產(chǎn)效率是關(guān)鍵。但是智能電動汽車的電池制造商也都知道，問題的關(guān)鍵不在于為搶先進(jìn)入市場而啟動生產(chǎn)，而是必須將電池的性能質(zhì)量放在首位。

畢竟，電池化成和測試是一個(gè)耗時(shí)的過程，涉及多次充電和放電以激活電池的化學(xué)性質(zhì)。這個(gè)過程頗為艱辛，可能需要整整兩天才能完成。但卻是必要的，它有助于電池順利投入實(shí)際應(yīng)用，對于確保電池的可靠性和質(zhì)量至關(guān)重要。

電池化成和精密測試倡導(dǎo)者

電池化成和測試的精度水平可以完全決定其性能。重要的電池化成和測試功能可確保電池的質(zhì)量和安全性，ADI為提高這一領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)做出了巨大貢獻(xiàn)。ADI持續(xù)研發(fā)了許多新產(chǎn)品、參考設(shè)計(jì)和集成解決方案，在提供高精度的同時(shí)，使制造商能夠更有效地生產(chǎn)電池，提高工廠的測試能力——所有這些都有助于擴(kuò)大電池化成和測試規(guī)模，從而讓客戶能夠擴(kuò)大電動汽車生產(chǎn)規(guī)模。 “優(yōu)化電池化成可以提高電池產(chǎn)量，減少損耗。”

電池化成和測試產(chǎn)品部戰(zhàn)略營銷經(jīng)理Vikas Choudhary表示：“優(yōu)化電池化成可以提高電池產(chǎn)量，減少損耗?！?/p>

運(yùn)用系統(tǒng)級專業(yè)知識的整體方法

為了降低電池成本，制造商需要統(tǒng)籌兼顧，立足整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，利用供應(yīng)商的系統(tǒng)級專業(yè)知識來減少整體電池測試電路面積大小，同時(shí)增加通道的數(shù)量。需要注意的是，兩者必須同時(shí)保持電池化成和測試測量的準(zhǔn)確性、精確性、可靠性和速度，確保滿足安全、性能和可靠性要求。

這并不容易做到。在前端，驅(qū)動電池充電電路的電源需要進(jìn)行嚴(yán)格控制。在更深層面，電池的化成和測試需要密切監(jiān)測功率循環(huán)期間使用的電流和電壓分布，以防止電池充電過度和充電不足。這既確保了測試期間的安全性，又最大限度地延長了電池使用壽命，能夠大幅降低最終用戶的總購買成本。

與擁有系統(tǒng)級專業(yè)知識和廣泛產(chǎn)品的ADI公司密切合作的好處不僅僅是獲得更精密的組件和模塊。它還使電池制造商能夠獲得更易于使用的系統(tǒng)架構(gòu)參考設(shè)計(jì)，使上市時(shí)間比電池制造商從零開始開發(fā)電池化成和測試系統(tǒng)的速度快三至四倍。

更重要的是，在電池化成和測試（電池充電/放電）過程中，系統(tǒng)級高精度使得供電架構(gòu)能夠跨多個(gè)電池實(shí)現(xiàn)能量回收。因此，制造商可以實(shí)現(xiàn)以前無法獲得的高效率，擴(kuò)大產(chǎn)量，并最終減少浪費(fèi)/節(jié)約成本，使電池生產(chǎn)更具成本效益。

隨著ADI帶頭迎接電池化成和測試挑戰(zhàn)，將其轉(zhuǎn)向更安全、更有效的領(lǐng)域，制造商現(xiàn)在擁有一個(gè)具有系統(tǒng)級經(jīng)驗(yàn)并堅(jiān)定地致力于高精度的合作伙伴——能夠幫助他們滿足新興電動汽車市場的高質(zhì)量、高性能電池需求。

ADI電池化成和測試優(yōu)勢

●   技術(shù)性能，利用在可重復(fù)條件下形成電池所需的精度，確保獲得穩(wěn)定一致的高性能電池。

●   系統(tǒng)級專業(yè)知識，使ADI能夠設(shè)計(jì)出提高了化成和分級過程密度和效率的解決方案。

●   電池化成的系統(tǒng)級精度，使制造商能夠利用多余的能量進(jìn)行額外電池化成。

●   集成解決方案縮小了系統(tǒng)尺寸，并允許電池制造商在同一空間安裝更多的測試設(shè)備，無需更多工作空間即可增加化成和測試能力。

參考

1 David Keohane和Peter Campbell?！胺ɡ讑W預(yù)測電動汽車銷售量翻番?！盕inancial Times，2018年2月。

2 electrive.com，“全球插入式混合動力車數(shù)量攀升至560萬輛”（2019年）