在全球倡導(dǎo)綠色出行與可持續(xù)發(fā)展的大背景下,新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。然而,“里程焦慮” 始終如影隨形,成為制約新能源汽車進(jìn)一步普及的關(guān)鍵因素。所謂 “里程焦慮”,是指消費者在駕駛新能源汽車時,因擔(dān)心車輛剩余電量不足以支撐到達(dá)目的地,或在途中難以找到合適的充電設(shè)施而產(chǎn)生的焦慮情緒。要想徹底攻克這一難題,電池管理" target="_blank">電池管理系統(tǒng)(BMS)與新型電池技術(shù)的協(xié)同發(fā)展至關(guān)重要。
新能源汽車 “里程焦慮” 問題的產(chǎn)生,原因是多方面的。在基礎(chǔ)設(shè)施層面,充電樁布局不均衡,城市中心區(qū)域相對密集,而偏遠(yuǎn)地區(qū)、鄉(xiāng)村等地則極為稀缺,車樁分布 “不合理” 現(xiàn)象突出。與此同時,車樁比例也嚴(yán)重 “不對等”,隨著新能源汽車保有量的迅猛增長,充電樁的建設(shè)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后,導(dǎo)致車主在高峰時段排隊充電現(xiàn)象頻發(fā)。從車輛本身性能來看,續(xù)航里程受環(huán)境因素影響巨大,尤其是低溫環(huán)境,會使電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)速率降低,電池內(nèi)阻增大,進(jìn)而造成電池容量衰減,續(xù)航里程大幅縮水。并且,部分車型存在續(xù)航里程虛標(biāo)問題,實際行駛里程與廠家標(biāo)稱里程相差甚遠(yuǎn),進(jìn)一步加劇了消費者的焦慮。另外,充電速度也是一大痛點,傳統(tǒng)燃油車加油僅需幾分鐘,而純電動汽車快充往往也需要半小時甚至更長時間,補能便捷性的巨大差距,讓消費者在長途出行時顧慮重重。
BMS 作為動力總成電氣化的核心部分,在化解 “里程焦慮” 中扮演著舉足輕重的角色。其主要職責(zé)是全方位監(jiān)控和精準(zhǔn)管理鋰離子電池的狀態(tài)。在提升充電速度的過程中,電池系統(tǒng)面臨著嚴(yán)峻的安全挑戰(zhàn),熱失控風(fēng)險顯著增加,一旦發(fā)生熱失控,極易引發(fā)爆燃等嚴(yán)重事故。而 BMS 正是杜絕此類危險情況的關(guān)鍵防線。從硬件角度來看,BMS 配備了高精度傳感器,能夠?qū)﹄娦镜臏囟?、電壓、電流等關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行實時、精準(zhǔn)的監(jiān)測,為后續(xù)的管理決策提供可靠依據(jù)。軟件層面,BMS 集成了一系列完備的保護措施,如電池過充保護、過放保護、熱失控預(yù)警處理等。當(dāng)監(jiān)測到電芯狀態(tài)異常時,BMS 能夠迅速做出反應(yīng),通過調(diào)整充電電流、電壓等參數(shù),或者直接切斷電路,確保電池處于安全工作狀態(tài)。例如,在充電過程中,若某顆電芯電壓接近過充閾值,BMS 會立即降低充電電流,防止電芯過充受損。展望未來,AI 技術(shù)將深度賦能 BMS,使其具備更強的主動平衡能力。通過對電芯海量數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)與分析,AI BMS 能夠?qū)崟r優(yōu)化每顆電芯的充放電策略,最大程度發(fā)揮電芯性能,減少電芯之間的性能差異,從而提升整個電池組的一致性和穩(wěn)定性,延長電池使用壽命,間接增加車輛的續(xù)航里程。
新型電池技術(shù)的不斷涌現(xiàn),為解決 “里程焦慮” 帶來了曙光。當(dāng)前,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池在動力電池領(lǐng)域占據(jù)主流地位,但產(chǎn)業(yè)界并未停止創(chuàng)新的腳步,積極探索新型電池形態(tài)和創(chuàng)新電池包技術(shù)。新型電池形態(tài)涵蓋了化學(xué)材料和物理結(jié)構(gòu)兩方面的創(chuàng)新突破。以寧德時代麒麟電池為例,在化學(xué)材料創(chuàng)新上,采用了先進(jìn)的高鎳 811 技術(shù),提升了電池的能量密度;摻硅補鋰技術(shù)則有效提高了電池的容量。在物理結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方面,麒麟電池獨創(chuàng)的 CTP 高效成組技術(shù),摒棄了傳統(tǒng)的模組設(shè)計,將電芯直接集成在電池包內(nèi),極大地提高了空間利用率。這些創(chuàng)新使得麒麟電池能量密度高達(dá) 255Wh/kg,體積利用率突破 72%,在快充性能上,10 分鐘即可充電至 80%,搭載該電池的車輛續(xù)航輕松突破 1000 公里,在提升續(xù)航里程和充電速度上取得了重大突破。針對冬季電動汽車?yán)锍虈?yán)重縮水的問題,電池包自加熱技術(shù)應(yīng)運而生。實驗室數(shù)據(jù)顯示,在 0℃以下時,溫度每下降 10℃,電池內(nèi)阻增大約 15%,嚴(yán)重影響電池性能。目前,加熱膜和液冷循環(huán)系統(tǒng)是主要的電池包加熱技術(shù)。其中,液冷循環(huán)系統(tǒng)憑借用更低電量就能實現(xiàn)長時間均勻恒溫的優(yōu)勢,受到越來越多車企的青睞。通過對電池包溫度的精準(zhǔn)調(diào)控,確保電池在低溫環(huán)境下也能保持良好的性能狀態(tài),有效提升了冬季續(xù)航里程。
BMS 與新型電池技術(shù)猶如車之兩輪、鳥之雙翼,共同助力新能源汽車化解 “里程焦慮”。隨著技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與突破,未來新能源汽車有望在續(xù)航里程、充電速度和安全性等方面全面媲美甚至超越傳統(tǒng)燃油車,真正迎來綠色出行的新時代,讓消費者告別 “里程焦慮” 的困擾,盡情享受新能源汽車帶來的便捷與環(huán)保。