中國新能源汽車電池管理系統(tǒng)尚存缺陷

 

如果問新能源汽車生產廠家最怕的是什么?可能很多人會回答“自燃”。確實，電動汽車自燃不僅是企業(yè)的噩夢，也是整個行業(yè)的噩夢。

 

究其原因，除電池本身問題外，控制電池運行的電池管理系統(tǒng)(Battery Management System，簡稱BMS)也起著關鍵作用。

 

某種程度上可以說，中國鋰電池的水平已經不低，在生產規(guī)模上更是世界第一，很多先進生產線均為進口，硬件設施已經屬于先進水平。但是為什么很多電池用兩三年就不行了，業(yè)內人士認為，一個重要的短板還是在BMS。

 

“以為電池已經不行了，實際電芯還是好的，這暴露的是控制系統(tǒng)弱點?！钡落圐?上海)電動汽車技術開發(fā)有限公司總經理黃馬庫斯這樣告訴記者。

 

BMS，通常被業(yè)內稱為新能源汽車電池的“大腦”，與動力電池組、整車控制系統(tǒng)共同構成新能源汽車的三大核心技術。由于其在新能源汽車產業(yè)中特有的重要性，越來越受到業(yè)內“追捧”，同時也蘊藏了巨大商機。

 

國內首次出現(xiàn)BMS研究在2000年左右，而產品真正出現(xiàn)市場大概也就只有四五年時間。記者了解了解到，BMS技術的不成熟性，成為新能源汽車進一步發(fā)展亟待突破的瓶頸。

 

目前我國BMS產品的市場管理還處于“無序”階段，沒有國家統(tǒng)一的強制性檢測標準。同時，我國BMS產品技術能力及設計理念方面與國外還存在很大差距，難以擔負未來新能源汽車實際應用需求。

 

安全令與“心理安慰”

 

“對投入示范運行的插電式混合動力汽車、純電動汽車要全部安裝車輛運行技術狀態(tài)實時監(jiān)控系統(tǒng)，特別是要加強對動力電池和燃料電池工作狀態(tài)的監(jiān)控?！?/FONT>

 

2011年8月18日，科技部、財政部、工信部和發(fā)改委等四部委在聯(lián)合發(fā)布的新能源汽車示范推廣“安全令”——《關于加強節(jié)能與新能源汽車示范推廣安全管理工作的函》中如此強調。

 

“安全令”的頒布時機有點微妙。

 

當年4月13日，一輛車牌號為“浙AT2618”的電動出租車行駛至杭州武林路222號附近時突然發(fā)生自燃，整輛車子被燒得支離破碎。

 

6月8日，杭州市政府通報了眾泰電動車自燃原因，作出“電池成組后未能滿足車輛使用環(huán)境的需求，出現(xiàn)電池漏液、絕緣受損以及局部短路的情況”的鑒定結果。

 

當年參與事故調查的一位專家事后指出：“盡管中國在動力電池、電機和控制系統(tǒng)等領域有一定的技術儲備優(yōu)勢，但這些技術優(yōu)勢是局部的、暫時的，在集成技術方面仍需要攻關?！?/FONT>

 

“安全令”所言的車輛運行技術狀態(tài)實時監(jiān)控系統(tǒng)就是BMS，它與動力電池組質量同等重要，對于規(guī)避電池燃燒都起著至關重要的作用。

 

距離上述政策發(fā)布近兩年后，目前我國的BMS發(fā)展現(xiàn)狀又是如何呢?

 

“目前在我國，BMS已經是新能源汽車的‘標配’部件，對于降低消費者對于電池安全的擔憂起著極其重要的‘心理安慰’作用，可是沒有一家企業(yè)的BMS經受過強制安檢?！?/FONT>

 

國家863電動車重大專項動力電池測試中心、中國北方車輛研究所動力電池實驗室主任王子冬4月接受記者專訪時這樣說道。

 

與國外相比，我國BMS在數據采集的可靠性、電池的荷電狀態(tài)(SOC)的估算精度、熱管理、均衡、安全管理等方面有很大不足。很多企業(yè)的單體、小模塊電池測試結果和成組后的結果差異很大，主要表現(xiàn)在單體電池符合安全和性能標準，而一旦成組，在安全、壽命、放電能力等方面就難以保證合格。

 

王子冬舉例道，單體電池循環(huán)充放電可達2000次，成組后就只有1000次，根本原因就是沒有成熟的BMS。由于電池芯局部功耗過大，產生局部熱量，且信息無法精確傳遞至駕駛員，極易導致電池自燃發(fā)生。

 

無強制檢測

 

一位不愿具名的南方某知名BMS廠家銷售工程師告訴記者，國內BMS的設計、生產基本上是由電池廠或是其委托的第三方主導，在與動力電池進行技術匹配后，一起裝在整車上進行測試，對于測試的項目、流程及時間基本是由整車廠最后拍板，而整車廠對于BMS各種技術也不知就里。

 

在測試過程環(huán)節(jié)，BMS出現(xiàn)的任何問題基本就是就地解決，發(fā)現(xiàn)一個解決一個。經過多輪的測試，整車廠、電池廠及電子廠發(fā)覺沒有新的問題出現(xiàn)，BMS連同動力電池即可交付用戶。

 

他說：“從開始設計到裝備車輛，少則三個月，多則七八個月，完全是為了趕整車廠的下線進度，很難說產品質量是完美，而這也是行業(yè)慣例?！?/FONT>

 

國外BMS投放市場前，需要經過嚴格的環(huán)境可靠性測試，如沙塵、鹽霧、潮濕、淋雨、高溫、震動、疲勞、電磁干擾等一系列的功能性檢測，耗時數年。

 

而我國的BMS基本上就是看著不錯，能夠有一些簡單的實時監(jiān)測功能就可以了，至于功能的可靠性、穩(wěn)定性、精確度、使用壽命都難以達到國外行業(yè)水平。

 

對于這種“頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳”的檢測現(xiàn)狀，王子冬表示無奈。

 

BMS檢測不屬于動力電池強制檢測的工作范圍，中國北方車輛研究所耗資近2000萬元設立了國際先進的BMS檢測中心，根本原因就是他們發(fā)現(xiàn)，電池發(fā)生自燃、功能衰減等問題往往不是發(fā)生在充放電環(huán)節(jié)，而是在使用環(huán)節(jié)，這時BMS質量的重要性就顯得尤為突出。