電動汽車如何把鋰電池的循環(huán)壽命發(fā)揮出來，使電動汽車的綜合使用成本低于燃油車，這是電動汽車行業(yè)關注的課題。本文提出“電動汽車廠家應成為電池合理使用技術的主體”的概念，并陳述了理由。接受這個觀點，并付諸于實際生產(chǎn)，才能為鋰電池提供合理的工作條件。鋰電池的循環(huán)壽命才有可能充分發(fā)揮出來。

1現(xiàn)實問題

通常使用鋰電池的電動汽車，電池箱總成的價格約占整車價格的30~40%。如果采購電池組沒有財政補貼的支持，用戶就難以接受電池組的更換費用。

電池組是由單只電池串并聯(lián)組和成組成的，電池的損壞都不是整組電池都損壞，而是其中個別但單節(jié)損壞，由于連帶算損壞的放大作用，導致較多的電池損壞，最終整組電池失去工作能力。

電池最早損壞的原因主要是質(zhì)量散差造成的。電池廠的產(chǎn)品質(zhì)量，是按正態(tài)分布規(guī)律存在的。電池廠質(zhì)量控制如果達到3個σ，不合格率是3‰，也就是在1000只電池中，可能有3個是不合格品。這種質(zhì)量水平，目前國內(nèi)電池廠基本都可達到。如果控制到4個σ，不合格率就是十萬分之三，這是一個難度較大的質(zhì)量要求。既就是達到這樣的水平，如果1輛乘用車要求達到200Km的續(xù)行航里程，配置25KWh的電量，每個18650電池按2.2Ah計算，就要用3156只電池。就是說，生產(chǎn)30輛這樣配置的電動汽車，就有1輛車有隱含的不合格電池。每10萬只電池中有幾個不合格電池，國內(nèi)只有少數(shù)電池廠能達到這樣的水平，即使達到這個水平，也只能保障30輛車中有一個隱患電池。這樣的質(zhì)量肯定是無法進入市場的。電池的原始質(zhì)量再提高一個數(shù)量級，達到5個σ，不合格率就是千萬分之二，不知國內(nèi)那個廠家能達到這樣的質(zhì)量水平。可見依靠電池原始質(zhì)量來提高電動汽車使用可靠性的的期望，與我們相距多么遙遠。目前電池廠普遍采用經(jīng)分容柜檢測容量后，淘汰不合格電池的工藝來提高電池的原始質(zhì)量，完全依靠前端工藝的可靠性尚做不到。

要提高電傳動汽車的可靠性，汽車廠應明確建立這個觀念：依靠合理的使用技術，充分發(fā)揮現(xiàn)有電池的循環(huán)壽命價值，就是要在在沒有路的荒野上踩出一條路來。如果不建立這樣的觀念，電動汽車就在責怪“電池不爭氣”這個死胡同里出不來。

電池組發(fā)生故障的頻率，可用圖1來定性的表達。電池原始質(zhì)量決定的故障范圍，是按正態(tài)分布的，電池原始質(zhì)量的差異，就是曲線的“胖瘦”不同，這個分布越“瘦”，無故障工作時間越長，反之亦然。電池的損壞中，如果是個別單節(jié)損壞，大部分是電池廠的責任，如果以電池包為單位的電氣單元失效，這是汽車電池組和結構設計者的責任，允許不合理電池組合結構裝車卻是汽車廠的責任。

但是汽車廠不是這樣認識的。

2汽車廠現(xiàn)在的認識

現(xiàn)在汽車廠對蓄電池的認識和使用的方法，大致是：

“電池現(xiàn)在質(zhì)量不過關，電池壞了就是電池廠的責任。”

“××電池廠的質(zhì)量包4年，你們電池保用幾年？”

“電池的使用還有什么技術？還需要人工維護？”

“你講的蓄電池的技術，應向電池廠說，我們電動汽車廠不配屬蓄電池專業(yè)技術人員。”

這是我經(jīng)常聽到汽車廠的認識。有了這樣的認識，電動汽車的可靠性就會在原地打轉。筆者在一個省的范圍內(nèi)，就看到幾家電動汽車公司，因為蓄電池組損壞控制不住，耗盡了流動資金，最終成為“烈士”。

電池廠為了商業(yè)利益，可以承諾電池保用幾年，汽車廠當然也樂意聽到這樣的承諾。對電池特性和內(nèi)部結構的理解，非電池專業(yè)的人往往是一頭霧水，當電池廠沒有實際工藝及時檢測到故障電池的位置，沒有專用設備更換個別失效電池，及時排除電池故障，消除電池的連帶損壞，保用幾年的商業(yè)承諾就只有商業(yè)技巧的含義了。由鉛酸電池延伸到鋰電池上的“免維護”錯誤概念，已經(jīng)根植于許多決策者的認識中，由于用免維護的方式使用電池，每年浪費的社會資源是天文數(shù)字。

實際使用中，縮短電池實際壽命的以下幾個條件是永恒存在的。

＊電池存在連帶損壞，每次更換的數(shù)量都是多個單節(jié)電池。

＊BMS的原始保護限度缺乏定期校準和檢修，沒有達到原始設計值。

＊由于BMS的損壞，導致電池的不合理超限使用。

＊不能根據(jù)當?shù)厥褂铆h(huán)境制定合理有效的的維護工藝。

解決上述的幾個問題，顯然不是電池廠能做到的，也不是汽車廠能獨家做到的。但作為汽車整體技術的樞紐，也只有汽車廠才能擔當主體責任。

3汽車廠應承擔的責任

以上4個問題的解決方案，筆者尚未在哪一家電動汽車使用說明書和維護保養(yǎng)手冊中看到。維護手冊常常作為廠家技術保密的內(nèi)容，公開的內(nèi)容只有“打掃塵土，測量空載電壓”，這樣的作業(yè)內(nèi)容，都是對電池內(nèi)在質(zhì)量無影響的無效作業(yè)內(nèi)容。

汽車廠有資格成為主體的理由是：

3.1汽車廠有整車結構的設計權，理解電池的使用條件后，可以平衡各方面的條件，給電池安放分配合理的空間。包括蓄電池的熱管理結構和電池組和結構。

3.2汽車廠有配套的4S維護系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，增加蓄電池維護技術的成本是最低的。

3.3汽車廠根據(jù)BMS的實際工作狀態(tài)，提出BMS的升級要求。

3.4蓄電池的使用故障，汽車廠很方便就可收集到。通過對數(shù)據(jù)的分析，就可想電池廠提出改進意見。這是最終的質(zhì)量提升反饋環(huán)節(jié)。這些數(shù)據(jù)電池廠要獨立收集，成本很高，難以實施。

汽車廠承擔了上述工作，整車電池的壽命才能穩(wěn)步提升。這需要改變?nèi)加蛙嚂r代形成的傳統(tǒng)觀念，逐步掌握蓄電池和BMS的核心技術。

4行業(yè)的技術積累

在電動汽車這個燒錢的熱門行業(yè)里，現(xiàn)在已經(jīng)站起來的廠家是少數(shù)，多數(shù)熱心人和有興趣者在耗盡資金后都陸續(xù)退出行業(yè)。取消財政補貼后，是電動汽車的冰河期，那時還能站著說話的，必定是堵住了“電池消耗過大”這個漏洞的廠家。

要堵住這個漏洞，基本條件是：

4.1采用新型的電池組和方式，大幅度壓縮甚至完全消除連帶損壞。現(xiàn)在能看到初步效果的就是網(wǎng)絡組合方式。

4.2有與新型組合結構配套的BMS，該裝置有預警作用，能早期發(fā)現(xiàn)故障電池的發(fā)展過程和位置。

4.3有人工維護更換落后電池的工藝和專用設備。

這三項基本條件，是這項技術平臺的三條腿，缺一不可。北京電源協(xié)會的專家組已經(jīng)積累了許多技術成果，可為共識者提供技術支持。