物聯網、區塊鏈、大數據技術在動力電池行業的應用

　　前不久，李想的一個動態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，行業苦電池久矣。如何解決掉電池帶給企業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，眾多行業大佬都點出，勝過燃油車的購買及使用經濟性才是新能源汽車行業能否迅速發展的關鍵。我認為，當前動力電池阻礙新能源汽車行業的發展主要為以下幾個因素。

　　01、動力電池系統當前存在的問題

　　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引起的自燃、爆炸問題就屢有發生，2020 年至今（7 月 30 日）媒體報道的就發生了 17 起。致使國家監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報警信號提醒乘客避險，并且保證 5min 內系統外無可見明火。但這個標準僅是電池熱失控發生后的挽救措施。在電化學原理方面，隨著電池的不斷循環使用，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使用過程中通過不斷監控其使用情況，隨時對電池進行健康程度分析，提前預知風險。

　　1.2 新能源汽車一個性購入價格高

　　由于動力電池系統成本高（行業一般 1~1.2 元 /Wh，電池系統成本約 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點的健康狀態無法預估，導致客戶及二手汽車經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 梯次利用難以實施

　　由于缺少動力電池的健康狀態評估，導致新能源汽車退役下來的動力電池系統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。導致動力電池系統殘值無法得到有效利用。

　　動力電池行業遇到問題的本質

　　我認為，動力電池當前遇到的問題，可以總結為以下兩點：

　　動力電池無法隨時監控狀態（溫度，電壓，電流，時間 etc.）

　　采集的數據無法準確的收集，傳遞及分析

　　當前行業為解決以上問題所作的努力及問題

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

　　數據采集：目前隨著乘用車內智能網聯系統的應用，一般車內都會搭載 T-BOX（4G）傳輸模塊與網絡進行交互。有些車企就會借用車上安裝的 T-BOX 與后臺進行動力電池數據的傳輸。但是，這種方式在車輛靜止斷電狀態時無法發送數據，不能隨時更新動力電池的狀態。

　　2 動力電池數據監控平臺：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。此平臺統一收集各車企通過 T-BOX 傳輸的動力電池數據。但是由于 T-BOX 的限制，數據不連續，穩定性差，并且各家車企擔心數據安全的問題，提供給平臺的數據十分有限，限制了其應用價值。

　　02、解決方案

　　利用物聯網技術，基于區塊鏈及大數據分析技建的動力電池運營平臺或許是一個解 物聯網（IOT）技術，可實現下電情況的動力電池狀態監控，而且成本低，傳輸穩定，IOT 模塊的電能可直接來源于動力電池。配合 T-BOX 模塊，可以實現電池全生命周期的狀態監控及數據上傳。利用區塊鏈技術可以建立一個監管部門、車企等相關方可信任的共享數據監控平臺。區塊鏈技術本身具有不可篡改，共享，加密的特性。數據可信，利用私有鏈還可以實現敏感數據的存放。基于上述數據，監管部門與企業可以搭建起一套動力電池運營平臺，充分利用這些數據，將電網，用戶，車企，及其他利益相關方的需求統一，可以創造巨大的價值及潛在市場。

　　動力電池運營平臺的應用前景

　　為用戶提供電池安全預警，集合車內智能交互系統智能規劃用戶充電，行駛計劃等。還可以利用 CRM 系統進行客戶行為分析，通過 APP 指導顧客的電池使用，危險發生前提前預警等。APP 上還可以集成電費繳納，充電設施修理等多種場景。

　　此系統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務。實現了動力電池大數據系統后，可隨時判斷動力電池系統的健康狀態，根據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 V2G 模式，提升電網整體效率。通過 ERP 系統，將車輛電池中的電量與電網波峰波谷結合，將車量剩余電量在用電高峰期通過充電系統取出，在低谷期給車輛充電，實現電能高效利用。

　　動力電池大數據系統潛在問題

　　雖然動力電池大數據系統的應用具有廣闊的前景，其數據采集、傳輸及數據安全性的問題通過當前的技術可以解決，但還是有一些潛在的阻礙

　　車企、動力電池生產企業、監管方存在博弈，合作較為困難。由于動力電池相關數據具有巨大的價值，導致三方均想要取得主導權，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。

　　動力電池技術發展快速發展，導致其計算模型一直在變化，使系統無法發揮其作用

　　小結：物聯網及區塊鏈技術為基礎的動力電池大數據分析系統擁有著管闊的應用前景，能夠改變當前新能源汽車行業面臨的困局，雖然其真正落地需要協調多方的利益，但肯定會是未來動力電池行業的一個方向。除新能源電動車之外，另外一個新興行業 - 共享電動自行車可能是更容易應用動力電池大數據系統的行業。因為共享電動自行車的充電模式已經被證明是不可能的，現在大多企業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航，而且需要大批量化，相關利益方少，可以統一管理。這正是動力電池大數據系統的完美試驗場。