ABEC | 2022中国（广东·东莞）电池新能源产业国际论坛现场
电池“达沃斯”-电池网8月30日讯（肖何 梁小婧 广东东莞 图文直播）8月30—31日，全球电池行业盛会——ABEC | 2022中国（广东·东莞）电池新能源产业国际论坛在广东东莞举行。本届论坛由广东省东莞市人民政府、ABEC（电池“达沃斯”）组委会主办，东莞水乡特色发展经济区管理委员会、中关村新型电池技术创新联盟、东莞产城投资运营有限公司、海融网、电池网、我爱电车网、能源财经网、电池百人会联合主办，来自全球电池新能源产业链的“政、产、学、研、金、服、用”各界代表出席，围绕“新赛道蝶变跃升 新势力加速整合 新生态赋能中国”这一主题，在交流与分享中，实现精准对接，价值对话，资源整合，共享双碳新机遇。
蔚来汽车（NIO）电池系统副总裁曾士哲
30日下午，蔚来汽车（NIO）电池系统副总裁曾士哲在论坛上做了题为《蔚来换电电池系统先进技术应用与发展》的主题演讲，分享了换电模式的优势和对Pack技术的挑战、基于换电模式的电池系统相关技术开发等，电池网摘选了其部分精彩观点，以飨读者：
曾士哲表示，蔚来成立于2014年，主要生产电动汽车，旗下主要产品包括EC6、ET7等，最近ES7开始推向市场，ET5也马上可以提车。
蔚来汽车是首个在美国、香港、新加坡三地上市的中国企业，作为我国造车新势力的头部企业，换电模式也成为公司核心竞争力之一。
“我们一直致力于让加电比加油更方便，除了快充，换电也是选择的方案。充电跟换电，不是冲突的，不是说有充就没有换，有换就没有充。在换电站里面，如果要提升效率，也需要快充的电池和快充体系。”据曾士哲介绍，截止到8月28日，蔚来已建设1081座，其中包括281座高速换电站，累计为用户提供超1000万次换电服务，超82万次“一键加电”服务；充电站1843座，充电桩10673根；接入第三方充电桩550,000+根；33条Power Up Plan目的地加电路线。
换电模式的优势和对Pack等技术的挑战
根据公开数据整理，电动汽车的年销售量及渗透率在逐年攀升，预计2030年，电动汽车的年销售约1500万辆，保有量约8000万辆。
曾士哲表示，对于新能源用户乃至整个新能源行业来说，还存在着亟待解决的痛点，比如初始购车成本高，补电时间长，电池安全和寿命保障，车电寿命不一致与车辆保值问题，电池性能持续升级，电池运营效率与价值需要提升，电池梯次利用和拆解回收问题等等。
“我们一致认为，主要发展的驱动力，还是要从用户体验出发，要能够降低用户拥有的成本。拥有成本不只是不买电池或者电池租用，而是电池寿命的保证，还有电池性能的保证，不只是单纯的可以换，可以换是第一步。后面是基于全生命价值的性能的提升，还有整体的保证，其实可以达到更高的效果。”曾士哲介绍说，“基于换电技术的电池研发制造，二次利用电池价值的效率会有很大提升。在整个过程中，不仅要把体验感做好，还要把背后的技术做好。”
在技术方面，曾士哲指出，换电模式对于电池系统的技术挑战可以从Pack系统、BMS大数据、电芯、材料几个维度去看。
在Pack系统方面，首先电池包需要适用于全系车型，要保证外部接口的标准统一；要具有可靠的机械，电和安全性能。换电是一个机械协同的过程，对机械要求很高，需要研究如何在外包络不变的前提下，对内部设计进行不断迭代，提高能量密度，性能和安全性。
在BMS方面，挑战主要是如何实现软硬件的匹配，使一套系统适用于全系车型，并且可以覆盖一切使用场景，可以紧密结合服务，进行持续的独立的软硬件迭代，同时需要利用BMS和大数据的融合做一个全生命周期的性能和安全管理。
在电芯方面，需要不断提升电芯本身的安全性能以及降低成本，使用寿命以及性能的优化。在考虑电芯设计的同时，也要综合去考虑电池在回收利用方面的便利性。
在材料层级，要考虑兼顾成本和性能更优的电化学体系，安全性以及与能量密度的匹配，追踪全生命周期材料的性能演化，保证材料回收价值的最大化。
基于换电模式的电池系统相关技术开发
为应对换电带来的上述挑战，在电池系统的设计中，也需要相对应地做很多的改进和优化。曾士哲介绍，第一个就是机械结构的优化，实现了高强度的机械结构的同时，也实现了高速换电；蔚来自研了全球首创液冷、电连接快换技术，支持超10000次换电，水冷双向截止，具备自动开合功能。同时，蔚来还做了自适应换电BMS和端云通讯，端云融合，在外包络不变的情况下，实现能量密度的提升，并且让所有的车型都可以共享电池系统。
除了在硬件和设计上作了一些调整跟优化，蔚来同时也建立了一个电池数字化平台，公司云端的平台主要是基于材料、电芯、pack和车端的应用的一些状态。其中，车端应用状态的数据上传到云端数字平台，通过状态估计，过程优化和迭代，远程监控，算法开发和分析，赋能到电池云BMS进行BMS算法移植，智能热管理，OCV自学习；电池云回收进行电池残值分析，寿命延长管理，电池回收估价；电池数字孪生进行虚拟模拟工况，试制线云参数管理；电池云健康进行云算法迭代，健康云探测，开发安全评估系统，风险抑制机制；电池云配置进行调整DOD区间，调整充电参数；电池云服务进行电池升级服务，电池千包千面，个性化服务。这些反馈的结果传到云端，云端也会反过来指导技术的开发和迭代。
基于电池数字化平台，蔚来将大数据应用在动力电池上，为大数据如何监控动力电池与分析动力电池异常原因提出了独有的解决方案。首先要对电池进行监控，比如说对记忆库目标，长期趋势分析，用户体验库分析，区域库分析，将电池的电流，电压，温度，阻抗等关键数据进行挖掘，利用FOTA去对电池包的控制策略进行调整和优化。支撑蔚来去做这些优化的是公司BMS的控制策略，通过热管理，BMU，自适应电芯平衡控制，高精度SOC/SOH策略，高安全充放电控制，把电池控制得更加精细，在BMS策略上也在不断地进行迭代。
同时，对于不同用户、不同地域、不同季节，电芯所经历的历程不同，对电芯安全的影响不同。电芯的安全不仅仅需要电芯自身的高安全性，更需要作为一项不可忽略的指标。曾士哲表示，为了评估电芯的安全性，对电芯进行实时的监控，蔚来采用BSEI+BMS+大数据监控的方式，对电芯进行安全性管控。BSEI主要任务是找出影响电芯的环境特征以及电池的敏感因子，对环境特征和敏感因子监控，当出现特征后，对电池包管控。在进行监控的同时，也进行异常数据的挖掘，不断补充新的监控特征和敏感因子，从而实现BSEI自身的迭代升级。当BSEI发现异常后，进行电池包控制策略调整，通过云端BMS下发，从而实现充电策略优化、主动/被动热管理优化、功率控制/能耗优化。基于下发的BMS，进一步监控车端电池的问题，并及时告警和预警。通过结合BSEI和云端BMS，可以使电芯始终处于较优的工况，提升电芯的使用寿命和续航里程，并优化充电时间。更重要的是，经过对电池的管理策略调整，可以使电芯内部趋向平稳，从而提升电芯的安全性。
曾士哲最后总结说，蔚来的产品技术贯穿了全生命周期内从材料、电芯、Pack到整车的全部可能场景；换电技术对完善电动车用户体验至关重要；具有完善的换电底层逻辑的电池设计才能发挥换电技术的优越性；基于换电模式的电池包设计对成本优化和性能提升提出了更高的挑战；换电技术与大数据的结合可以让电池在全生命周期内更安全、体系化效率更高。
（以上观点根据论坛现场速记整理，未经发言者本人审阅。）
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