物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)技術(shù)在動力電池行業(yè)的應(yīng)用

    前不久，李想的一個動態(tài)引爆了汽車人的朋友圈，Tesla 究竟做對了什么可以吊打一眾車企？我認為，新能源汽車現(xiàn)階段需要做對兩點。

    1 讓顧客忘掉里程焦慮（或者說忘掉電池的存在）。

    2 賦予新能源汽車全新的屬性（如自動駕駛，智能座艙）。

    面對成本占比達 40%-60%，重量占比達 20%-40%的大包袱，行業(yè)苦電池久矣。如何解決掉電池帶給企業(yè)和顧客的焦慮成為老大難的問題。很近武漢舉辦的藍皮書論壇上，眾多行業(yè)大佬都點出，勝過燃油車的購買及使用經(jīng)濟性才是新能源汽車行業(yè)能否迅速發(fā)展的關(guān)鍵。我認為，當(dāng)前動力電池阻礙新能源汽車行業(yè)的發(fā)展主要為以下幾個因素。

    01、動力電池系統(tǒng)當(dāng)前存在的問題

    1.1 安全性問題

    從 2018 年開始，隨著電動汽車保有量的提升，新能源汽車電池系統(tǒng)引起的自燃、爆炸問題就屢有發(fā)生，2020 年至今（7 月 30 日）媒體報道的就發(fā)生了 17 起。致使國家監(jiān)管部門出臺了相應(yīng)的國家標準，要求車企在電池?zé)崾Э睾笥|發(fā)報警信號提醒乘客避險，并且保證 5min 內(nèi)系統(tǒng)外無可見明火。但這個標準僅是電池?zé)崾Э匕l(fā)生后的挽救措施。在電化學(xué)原理方面，隨著電池的不斷循環(huán)使用，導(dǎo)致電池健康程度的下降，其熱失控風(fēng)險在不斷提升。真正應(yīng)該追求的是電池系統(tǒng)使用過程中通過不斷監(jiān)控其使用情況，隨時對電池進行健康程度分析，提前預(yù)知風(fēng)險。

    1.2 新能源汽車一個性購入價格高

    由于動力電池系統(tǒng)成本高（行業(yè)一般 1~1.2 元 /Wh，電池系統(tǒng)成本約 5 萬至 10 萬），導(dǎo)致新能源汽車成本較同等配置燃油車高出許多。隨著顧客對高續(xù)航里程的追求，購車成本上升，導(dǎo)致銷量減少。

    1.3 二手新能源汽車殘值低

    動力電池占整車成本比重的 40%-60%，可以說電池的二手殘值幾乎決定了新能源汽車的二手殘值。由于目前動力電池生命周期中某個節(jié)點的健康狀態(tài)無法預(yù)估，導(dǎo)致客戶及二手汽車經(jīng)銷商均不愿接受二手新能源汽車，導(dǎo)致新能源汽車的二手估值偏低，甚至某些車型兩年折損近 50%車價。

    1.4 梯次利用難以實施

    由于缺少動力電池的健康狀態(tài)評估，導(dǎo)致新能源汽車退役下來的動力電池系統(tǒng)難以評估安全性以及剩余壽命，無法進行交易，阻礙了梯次利用的實施。導(dǎo)致動力電池系統(tǒng)殘值無法得到有效利用。

    動力電池行業(yè)遇到問題的本質(zhì)

    我認為，動力電池當(dāng)前遇到的問題，可以總結(jié)為以下兩點：

    動力電池?zé)o法隨時監(jiān)控狀態(tài)（溫度，電壓，電流，時間 etc.）

    采集的數(shù)據(jù)無法準確的收集，傳遞及分析

    當(dāng)前行業(yè)為解決以上問題所作的努力及問題

    為了解決以上的問題，國家監(jiān)管部門，各家車企及電池制造企業(yè)也做出了多種嘗試。但是均存在各種現(xiàn)實的問題。

    數(shù)據(jù)采集：目前隨著乘用車內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)的應(yīng)用，一般車內(nèi)都會搭載 T-BOX（4G）傳輸模塊與網(wǎng)絡(luò)進行交互。有些車企就會借用車上安裝的 T-BOX 與后臺進行動力電池數(shù)據(jù)的傳輸。但是，這種方式在車輛靜止斷電狀態(tài)時無法發(fā)送數(shù)據(jù)，不能隨時更新動力電池的狀態(tài)。

    2 動力電池數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺：2016 年，由工信部牽頭，北京理工大學(xué)承建的新能源汽車國家檢測與管理平臺成立。此平臺統(tǒng)一收集各車企通過 T-BOX 傳輸?shù)膭恿﹄姵財?shù)據(jù)。但是由于 T-BOX 的限制，數(shù)據(jù)不連續(xù)，穩(wěn)定性差，并且各家車企擔(dān)心數(shù)據(jù)安全的問題，提供給平臺的數(shù)據(jù)十分有限，限制了其應(yīng)用價值。

    02、解決方案

    利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，基于區(qū)塊鏈及大數(shù)據(jù)分析技建的動力電池運營平臺或許是一個解 物聯(lián)網(wǎng)（IOT）技術(shù)，可實現(xiàn)下電情況的動力電池狀態(tài)監(jiān)控，而且成本低，傳輸穩(wěn)定，IOT 模塊的電能可直接于動力電池。配合 T-BOX 模塊，可以實現(xiàn)電池全生命周期的狀態(tài)監(jiān)控及數(shù)據(jù)上傳。利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以建立一個監(jiān)管部門、車企等相關(guān)方可信任的共享數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺。區(qū)塊鏈技術(shù)本身具有不可篡改，共享，加密的特性。數(shù)據(jù)可信，利用私有鏈還可以實現(xiàn)敏感數(shù)據(jù)的存放?；谏鲜鰯?shù)據(jù)，監(jiān)管部門與企業(yè)可以搭建起一套動力電池運營平臺，充分利用這些數(shù)據(jù)，將電網(wǎng)，用戶，車企，及其他利益相關(guān)方的需求統(tǒng)一，可以創(chuàng)造巨大的價值及潛在市場。

    動力電池運營平臺的應(yīng)用前景

    為用戶提供電池安全預(yù)警，集合車內(nèi)智能交互系統(tǒng)智能規(guī)劃用戶充電，行駛計劃等。還可以利用 CRM 系統(tǒng)進行客戶行為分析，通過 APP 指導(dǎo)顧客的電池使用，危險發(fā)生前提前預(yù)警等。APP 上還可以集成電費繳納，充電設(shè)施修理等多種場景。

    此系統(tǒng)可以為保險公司提供更jing確的新能源汽車保險費用估算。目前，新能源汽車自燃保險是各家保險公司很頭疼的業(yè)務(wù)。實現(xiàn)了動力電池大數(shù)據(jù)系統(tǒng)后，可隨時判斷動力電池系統(tǒng)的健康狀態(tài)，根據(jù)測算的失效概率為保險公司更加明確的計算此車輛的保費。反過來客戶因為保費的降低及保障，反過來會促進車輛的銷售，車企也從中獲益。

    可以更好的實現(xiàn)車電分離模式，用戶只買車輛，租用電池，降低用戶購車成本。車企可以因為購車成本的下降而得到更多銷量。

    更好的實現(xiàn) V2G 模式，提升電網(wǎng)整體效率。通過 ERP 系統(tǒng)，將車輛電池中的電量與電網(wǎng)波峰波谷結(jié)合，將車量剩余電量在用電高峰期通過充電系統(tǒng)取出，在低谷期給車輛充電，實現(xiàn)電能高效利用。

    動力電池大數(shù)據(jù)系統(tǒng)潛在問題

    雖然動力電池大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用具有廣闊的前景，其數(shù)據(jù)采集、傳輸及數(shù)據(jù)安全性的問題通過當(dāng)前的技術(shù)可以解決，但還是有一些潛在的阻礙

    車企、動力電池生產(chǎn)企業(yè)、監(jiān)管方存在博弈，合作較為困難。由于動力電池相關(guān)數(shù)據(jù)具有巨大的價值，導(dǎo)致三方均想要取得主導(dǎo)權(quán)，難以達成合作。但其實這也是機會，三方合作的共同價值已明晰，看誰能夠臨門一腳。

    動力電池技術(shù)發(fā)展快速發(fā)展，導(dǎo)致其計算模型一直在變化，使系統(tǒng)無法發(fā)揮其作用

    小結(jié)：物聯(lián)網(wǎng)及區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)的動力電池大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)擁有著管闊的應(yīng)用前景，能夠改變當(dāng)前新能源汽車行業(yè)面臨的困局，雖然其真正落地需要協(xié)調(diào)多方的利益，但肯定會是未來動力電池行業(yè)的一個方向。除新能源電動車之外，另外一個新興行業(yè) - 共享電動自行車可能是更容易應(yīng)用動力電池大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的行業(yè)。因為共享電動自行車的充電模式已經(jīng)被證明是不可能的，現(xiàn)在大多企業(yè)正在研究換電模式的共享電動自行車。其電池容量小，換電頻率高，需要明確掌控動力電池狀況提供足夠的續(xù)航，而且需要大批量化，相關(guān)利益方少，可以統(tǒng)一管理。這正是動力電池大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的完美試驗場。