电池上「云」

  • 赵子潇
  • 发表于: 2019/12/17 09:34:13 来源:TopMove

怎样延长汽车的寿命?

17 万买一辆新能源汽车,到了该换代的时候,却发现二手的新能源汽车只能卖 4 万块,更讽刺的是,换电池也要同样的价格。

近日的新闻充分暴露了新能源汽车的劣势所在。行业快速发展 5 年,第一批「吃螃蟹的人」却在二手车市场找不到一点优势。根据中国汽车流通协会发布的《2019 年 11 月中国汽车保值率报告》显示,三年车龄的纯电动汽车平均保值率为 36.4%,大大低于传统燃油车。

消费者担心电池衰减程度无法检验,加上新能源汽车在技术和续航方面迭代较快,导致新能源汽车一旦过了质保期,进入二手市场后价值大打折扣。至于怎样解决这个问题,可能不是几个人或几家公司就能完成的事情。

从技术角度,供应商倒是给出了一些方案。博世推出的云端电池,就是利用技术提升电池寿命的方案之一,甚至会成为帮助电动汽车评估二手残值的重要依据。

云端电池是什么?

电池不在云端,它仍在每辆车的底盘上。所谓云端电池,实际上是将一套新的电池管理系统放在云端,云端智能软件功能可持续分析电池状态,并积极采取适当措施,以防止或减缓电池老化。

理论上讲,电池使用的时间越长,其衰减越厉害,性能也变弱。作为电动汽车整车成本中较高的一部分,电动汽车的生命周期很大程度上取决于电池的使用寿命。

众所周知,电动汽车在车辆本身都会搭载一套电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,简称 BMS),主要作用是采集、处理、存储电池组运行过程中的重要信息,并且能够提高电池的利用率,防止电池出现过度充放电。当然,它也是延长电池使用寿命的主要措施。

每辆电动汽车内部都有一套电池管理系统 | 站酷海洛每辆电动汽车内部都有一套电池管理系统 | 站酷海洛

随着技术发展,BMS 也有许多新功能点出现,比如根据外部环境来调整电池温度,保证电池组在一个正常的温度范围内。温控策略也产生不同的玩法,极客公园(ID:geekpark)曾在《为什么电动汽车将会成为对冬季「最友好」的汽车?》文章中详细介绍过威马汽车升级过的电池热管理系统。

电动汽车本身的 BMS 之外,在云端单独建立一套系统的意义是什么?极客公园了解到,二者之间还是存在着较大差异。

首先,云端电池不仅仅是一套软件或者一个产品,它属于博世针对新能源汽车电池开发的解决方案,用一系列手段来延长电池寿命,比如对于电池充电的保护(博世将其叫做保护性充电),以及帮助下游评估电池,记录电池全生命周期的使用证书(也许可以有效提振电动汽车在二手市场的保值率)等等。

其次,与车辆本身的 BMS 相比,云端电池也许可以叫做 Pro 版本。博世的云端电池专家朱坤旭在接受极客公园等媒体的采访中提到了时间与空间两个维度,来说明云端电池的能力。

从时间维度上看,BMS 仅能存储三天的电池使用数据,依靠短时间内的使用情况来判断电池需要怎样的保护措施。而云端电池能够储存车辆整个生命周期内的数据,对于整体情况把握更加精确。

空间维度,云端电池不止基于单辆车的数据进行计算,而是基于车队数据分析,从而选择更为精准有效的算法进行电池评估。博世方面提到,利用集群智能是实现更迅速、更全面地识别汽车电池压力因素的关键。

云端电池基于车队来进行数据分析 | 博世云端电池基于车队来进行数据分析 | 博世

有必要说明博世对于「车队」的定义,它不是指传统意义上的几辆车组成队伍,每一个品牌旗下的单款车型,只要在路上跑都能算作云端电池的车队。如果车型销量越高,「车队」规模越大。

最关键一点,云端电池最主要仰仗的,其实是「数据」。博世集团董事会成员 Markus Heyn 博士曾评价:「博世将电动汽车电池与云端互联,这一基于数据的服务将大幅提升电池性能并延长其使用寿命。」

朱坤旭表示,云端电池的所有功能都基于大数据计算,其原理是从车辆 BMS 内部采集数据,通过 T-Box 上传到云端,云端电池给出针对性的解决方案后,再下发到主机厂和车辆的 ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)。

基于数据的解决方案还加入了机器学习,博世云服务将采集所有电池相关的数据,例如当前环境温度和充电习惯,实时传输到云端,再通过云端的机器学习算法进行精准数据评估。

云端电池有助于优化充电过程 | 博世云端电池有助于优化充电过程 | 博世

比如保护性充电功能,云服务并不是按照 BMS 规划好的充电曲线来充电,而是根据实时情况与历史习惯进行调整。车辆走了一段高速道路,和堵车的城市道路行驶情况,电池温度肯定不同。在充电时,如果车主设定好目的地,云端电池也能提前规划充电曲线,接近设定的出行时间时加大电流,一切措施都是为了保护电池寿命。博世在实验室内测试的数据显示,云端电池能有效将其损耗率降低 20%。

移动出行才是其最终归宿?

在数据的基础之上,根据不同模式不同情况的计算,博世的云服务对于电池有很多灵活的处理方式。

电动汽车一直存在消费者比较在意的小痛点,里程预测属于其中一种。一辆电动汽车在 NEDC 工况下的续航里程为 500km,但实际上续航里程达不到预期。这其实与很多内外部因素相关,车内是否开了空调,暖气对于车辆续航有 50% 的影响;车辆当前处于顺风还是逆风行驶状态、道路摩擦系数高低,都会产生续航的损耗。

这是一个动态的变化。因此车企对续航里程的预测也没有精确的把握,而这是云服务介入后能改善的事情。

可以想象,如果方案应用后,也许每一辆电动汽车的仪表盘或者中控大屏上都会显示个性化的驾驶提示,以有效节约用电量。

如果说对于个人司机,这项功能可有可无,那么在网约车等移动出行领域,对于里程的精准预测可以说是刚需。

云端电池可实现里程精准预测 | 博世云端电池可实现里程精准预测 | 博世

举个例子,同样是 100km 的路程,如果电动汽车的续航只剩下 100km,那么网约车平台肯定不会将这一单派给电动汽车。在行程较远的情况下,由于对续航里程无法精准预测,出行公司与司机无法确定是否能接单。

出行公司对于派单的策略过于保守,电动汽车续航里程只剩下 100km 的话,平台只敢派 70km 或以下的订单,结果就导致了接单车辆变少,从而影响消费者体验。假如云端电池上车对续航里程进行实时预测,那么现在的情况能够得到改良。博世方面预测,云端电池可将出行公司订单率提升 5%。

另一方面,由于运营成本低,出行公司和网约车司机对于电动汽车非常欢迎。从电动汽车的销量来看,博世向极客公园透露,2019 上半年电动汽车的销售中,有 70%  的电动汽车都进入了中国最大的网约车平台,如果将所有网约车平台计算在内,大约 80% 的新能源汽车都用于移动出行领域。

「出行公司缺的不是用户,而是运力。」朱坤旭直言。

云端电池更适合网约车平台 | 站酷海洛云端电池更适合网约车平台 | 站酷海洛

对于车企和出行公司来说,云端电池都存在一定的商用价值,之后连接的商业模式,博世也在考虑在车辆智能互联当中搭载金融保险等。博世似乎并没有将这项功能刻意固定在某一领域,如果车企希望将电池的优化延伸到质保或保险领域,也可以当做一个差异化卖点。

至于其更大的商业价值,一切都要等云端电池技术在 2020 下半年真正量产之后,拿出第一阶段成果,才能走的更远。


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