物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)技術(shù)在動力鋰離子電池行業(yè)的應用

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公司和顧客的焦慮成為老大難的問題。最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，當前動力鋰離子電池阻礙新能源汽車行業(yè)的發(fā)展重要為以下幾個因素。

01、動力鋰離子電池系統(tǒng)當前存在的問題

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（七月三十日）媒體報道的就發(fā)生了17起。致使國家監(jiān)管部門出臺了相應的國家標準，要求車企在電池熱失控后觸發(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熱失控發(fā)生后的挽救措施。在電化學原理方面，隨著電池的不斷循環(huán)使用，導致電池健康程度的下降，其熱失控風險在不斷提升。真正應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，提前預知風險。

1.2新能源汽車一次性購入價格高

由于動力鋰離子電池系統(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，導致銷量減少。

1.3二手新能源汽車殘值低

動力鋰離子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。由于目前動力鋰離子電池生命周期中某個節(jié)點的健康狀態(tài)無法預估，導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梯次利用難以執(zhí)行

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

動力鋰離子電池行業(yè)遇到問題的本質(zhì)

我認為，動力鋰離子電池當前遇到的問題，可以總結(jié)為以下兩點：

動力鋰離子電池無法隨時監(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公司也做出了多種嘗試。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)的應用，一般車內(nèi)都會搭載T-BOX（4G）傳輸模塊與網(wǎng)絡進行交互。有些車企就會借用車上安裝的T-BOX與后臺進行動力鋰離子電池數(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)，不能隨時更新動力鋰離子電池的狀態(tài)。

.2動力鋰離子電池數(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︿囯x子電池數(shù)據(jù)。但是由于T-BOX的限制，數(shù)據(jù)不持續(xù)，穩(wěn)定性差，并且各家車企擔心數(shù)據(jù)安全的問題，供應給平臺的數(shù)據(jù)十分有限，限制了其應用價值。

02、解決方法

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，基于區(qū)塊鏈及大數(shù)據(jù)分析技建的動力鋰離子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)下電情況的動力鋰離子電池狀態(tài)監(jiān)控，而且成本低，傳輸穩(wěn)定，IOT模塊的電能可直接來源于動力鋰離子電池。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。基于上述數(shù)據(jù)，監(jiān)管部門與公司可以搭建起一套動力鋰離子電池運營平臺，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。

動力鋰離子電池運營平臺的應用前景

為用戶供應電池安全預警，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指導顧客的電池使用，危險發(fā)生前提前預警等。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)可以為保險公司供應更精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最頭疼的業(yè)務。實現(xiàn)了動力鋰離子電池大數(shù)據(jù)系統(tǒng)后，可隨時判斷動力鋰離子電池系統(tǒng)的健康狀態(tài)，根據(jù)測算的失效概率為保險公司更加精準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。

動力鋰離子電池大數(shù)據(jù)系統(tǒng)潛在問題

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

車企、動力鋰離子電池生產(chǎn)公司、監(jiān)管方存在博弈，合作較為困難。由于動力鋰離子電池相關(guān)數(shù)據(jù)具有巨大的價值，導致三方均想要取得主導權(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。

動力鋰離子電池技術(shù)發(fā)展快速發(fā)展，導致其計算模型一直在變化，使系統(tǒng)無法發(fā)揮其用途

小結(jié)：物聯(lián)網(wǎng)及區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)的動力鋰離子電池大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)擁有著管闊的應用前景，能夠改變當前新能源汽車行業(yè)面對的困局，雖然其真正落地要協(xié)調(diào)多方的利益，但肯定會是未來動力鋰離子電池行業(yè)的一個方向。除新能源電動汽車之外，另外一個新興行業(yè)-共享電動自行車可能是更容易應用動力鋰離子電池大數(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)在大多公司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，要精準掌控動力鋰離子電池狀況供應足夠的續(xù)航，而且要大批量化，相關(guān)利益方少，可以統(tǒng)一管理。這正是動力鋰離子電池大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的完美試驗場。