在上海臨港新片區舉行的新能源汽車電安全工作組(以下簡稱“工作組”)成立大會上,作為大會籌辦負責人,上海伏達儲能數字化研究院(以下簡稱“伏達研究院”)理事長兼院長嚴曉十年如一日地深耕于新能源鋰電池安全檢測。
隨著中國新能源產業的高歌猛進,新能源的全生命周期維護已迫在眉睫。工作組致力于提升新能源汽車電安全水平,推動行業規范化發展,提升成員單位的技術研發、標準研究、計量測試、產品服務等能力。大會吸引了全國各地計量技術機構、交通環保領域科研技術機構、機動車檢驗檢測機構、大專院校等200余位專家、學者出席。
成立于2022年的伏達研究院是嚴曉的二次創業。與專注工商業儲能的美克生能源不同,他將伏達研究院定位于匯聚新能源領域專家,數字化新能源知識圖譜,服務于儲能產業全生命周期。而“免拆解”安全檢測是伏達研究院將知識圖譜與應用場景相融合的成功案例。
免拆解預診斷電池“老年病”
嚴曉早年從事物理學科研,在美國賓夕法尼亞大學獲博士學位,曾在香港科技大學、硅谷科技公司、中科院蘇州納米所、上海工程技術大學任職。
2011年,他預見了中國新能源浪潮的到來?;貒螅x擇在上海工程技術大學潛心研究電池全生命周期?!拔覀冎饕芯侩姵氐睦夏瓴“l展規律以及診斷方法。”
嚴曉及其團隊構建了電池衰老規律知識圖譜,開發了“電池醫生”設備,可快速檢測動力電池關鍵參數。他們還發現了鋰電池衰老過程中關鍵參數的變化規律。
新能源汽車電池包由一個個小電池(電芯)組成。BMS(電池管理系統)監控每個電芯的電壓、電流和溫度。通過分析這些信息的時間序列,可挖掘出電池剩余電量、健康狀態評估等參考指標,以及電芯內阻、容量和自放電參數等關鍵電池參數(KBP),進而預測電池壽命、評估殘值。
“就好像佩戴健康手環,分析數據可預測中風、心梗等故障,以及‘三高’等亞健康問題?!眹罆越忉尩?。
這套“免拆解”安全預診斷方法可提前數周發現電池電芯故障,提出維保措施,有效改善性能。該技術可應用于新能源汽車檢測和儲能設備檢驗檢測。
新能源電池預診斷的必要性
2018年,嚴曉將技術商業化,卻因“在中國賣軟件和獲取數據都太難了”,最終美克生能源轉向工商業儲能電站建設與運營。
嚴曉認為,安全是新能源運營的關鍵。能否提前預診斷電池老化,可減少損失、延長電池壽命、提高新能源運營效率。
隨著新能源在中國的快速發展,建立檢驗標準和方法已勢在必行。嚴曉認為,隨著《新能源汽車運行安全性能檢驗規程》實施和新能源汽車進入二手車行列,確立快速、準確的檢測方法至關重要。
儲能電站亦是如此?!把巯聡鴥日罅ㄔO儲能電站,低價競爭激烈,未來難免出現問題。如何判斷電站的健康狀況,就需要一個檢測標準和方法。”嚴曉說,定期檢測、建立儲能退出機制,可防范重大事故,強化安全風險源頭管控。
2024年,珠海市印發《能源六大領域常見風險點及具體防范措施》,其中將電池火災、容量校準、調度無序等列為電化學儲能電站的常見風險點。建議參考車輛年審,一定年限后強制要求進行年檢校準,建立退出機制。
嚴曉計劃將檢測技術推廣至二手車交易檢測中,“車的檢測難點在于獲取電池數據,但二手車交易金額較大,交易方有意愿投入檢測?!?/p>
對于新車檢驗,嚴曉打算與香港相關部門合作開辟試驗田,“中國的市場太大,涉及的面很多,如果能夠在香港取得成果,未來也可以將這套解決方案用于銷往海外市場的新能源汽車?!?/p>
眼下當務之急是通過工作組,團結各方面力量,打造完整的檢測解決方案?!拔覀円患夷茏龅氖虑槭怯邢薜?,預診斷只是對數據進行分析和判斷,但數據從哪里來,用什么設備提取數據,還需要與多個生態單位協同研發?!眹罆哉f,通過對數字化計量或量化檢測診斷的不確定性形成可復制和可推廣的最佳實踐,進而形成檢測標準和計量規范。
值得慶幸的是,嚴曉的工作得到了臨港新片區的密切關注。臨港新片區積極推動重點產業鏈檢驗檢測需求和能力供給對接,面向新型儲能等產業優化平臺布局,出臺了一系列支持政策與服務舉措。
在臨港新片區管委會和臨港集團的支持下,伏達研究院聯手香港量子人工智能實驗室共建了“電池數字化技術平臺項目”,并在2024年5月滬港合作會議第六次會議上簽署合作備忘錄,正式啟動了新能源數字化領域的滬港科創合作。