12月23-24日，由中国充电桩网、充换电百人会、电动交通换电产业技术创新联盟、联联充电联合主办，国家电投&启源芯动力、国什能源协办，中国充电桩网承办的2021第二届中国国际换电模式产业大会（简称：金砖换电论坛）在上海大华虹桥假日酒店顺利召开。本届大会设置“论坛峰会+展览展示”，以“紧抓换电产业发展机遇，助力实现‘双碳’目标”为主题，既有企业细致入微的分析，也有行业专家为市场发展提出的设想与方案，共商强国大计，落实国家提出的“碳达峰、碳中和”战略目标要求，积极助力构建“双循环”新发展格局。
苏州睿锂物联科技有限公司 创始人 洪木南出席论坛并发表主题演讲——《赋能两轮车电池：基于大数据的电池安全云监控》。 非常感谢有机会到这个平台，和大家分享我们的想法和目前开展的工作，通过这个平台，最近两天也学习到很多。刚才雅迪司总说到几个简洁理念：车好、电好、服务好。实际上要做到，非常困难。我是做电池管理的，怎么做到电好？首先这个电池本身要好，比如大家觉得磷酸铁锂要安全一些，这属于电池本身的好。除了电池本身的好，是不是就电好了吗？其实不是。因为电池在运行当中，还需要对它做好管理，这个和铅酸电池是不一样的，所以管理也要跟上。双碳目标我不重复说太多，今年两会已经写入到《政府工作报告》，在这样的背景下，各个政府也已经落实了相关政策。交通工具的电动化和锂电化，一定是不可逆的。但是由于锂电池技术特别复杂，它是一个非常复杂的电化学载体，技术进步特别快、技术门槛也比较高，经常发生产品匹配不当，导致的电池衰减过快或者里程不足，甚至起火爆炸。今年5月份在成都电梯的事故，包括7月份杭州的事故，刚刚嘉宾分享在大连的事故，实际上大家在媒体上见到的安全事故都还只是冰山一角。我上次在另外一个论坛上，得到一个数据，今年电动车安全事故至少是6000起以上，这个数据我当时听到之后非常震惊。安全问题确实非常严峻，它对于锂电的进一步加速推广，其实会形成一定的影响。我们希望通过大数据和云计算，对电池的管理做一个赋能，来缓解电池的安全问题、降低电池的安全风险，让消费者消除顾虑。为什么大数据能够对电池的安全管理有帮助呢？我想跟大家说一个理念，大家应该听说过“蝴蝶效应”，说的是南美洲亚马逊河流域的热带雨林的一只蝴蝶煽动了几下翅膀，会引起两周之后，在美国得克萨斯州一场龙卷风。这两个好像没有什么关系，这就是蝴蝶效应。一样的，我们的电池安全事故实际上并不是在发生起火的那个时刻才有特征的，在这个之前，你或多或少会有一些征兆，可能有一些小的问题，那个问题可能并不是特别严重，也可能有一些微小的变化，你可能察觉到了。如果我们通过大数据提前在早期把这样的问题和变化抓取出来，提前做出来，实际上可以很大程度规避后面电池的安全问题。这张图展示了电池安全问题随着时间演变的过程，大体上可以分为四个阶段。阶段一：早期是事故发生前前一周到前一年，首先电池先有一些不合理的使用，有一些潜伏的故障。随着进一步的恶化，某一些状态可能失去有效的监控，在发生一些单点的故障，再严重一些会有更严重的故障暴露，导致高风险的问题。阶段二：到了事故发生前30分钟到前一周，这是安全预警期，也是对算法要求比较高的阶段。在这个时候，电池内部的参数已经发生了比较明显的变化，我们在这个阶段能够比较大程度上把它辨识出来。阶段三：在事故发生前5分钟到30分钟是一个安全报警期，这个是企业非常关键，主要用来去提醒相关的人员做安全的逃离，首先保证人的安全。最后一个阶段是安全事故的监控处置期，这个时间热失控已经发生了，并且正在蔓延。我们怎么通过一些被动的措施，去延缓这个蔓延，甚至把它抑制在某个区域内，不让电池烧出包外，这也是一个关键时期。在各个阶段，都可以通过大数据的方式，去做预警，做提前的处置。第一个阶段没防住，第二个阶段再防到，层层防护就可以极大的提高电池的安全。我想多说两句，这个为什么在换电论坛上提这个，跟换电有什么关系？实际上，我们云监控的电池安全管理，我们叫“云控BMS”，为了和传统BMS做一个区分，但不是一个替代关系，我们是延展关系，传统BMS也是有的。为什么更适合换电？因为对于这个算法所辨识的结果，如果我不是换电的电池，你是卖给了用户，如果你发现了一些小问题，你需要拉回来做排查，是非常困难的，成本非常高，因为你已经把电池卖给用户了，但是对换电来说不一样，这个电池有机会回来，预警之后，我可以提前做一些排查，换电可以作为云控BMS非常好的场景。为什么传统的BMS已经做到电池管理了，我们还要延展到云控BMS呢？举一个例子，这个图是电池的电压，如果是传统的常规BMS，可能在这个点会报电池过压、高风险等级，通过云控BMS诊断结果，是采样线松动，中风险等级。为什么诊断出来的结果不一样？这是由传统BMS和云控BMS特征来决定的。传统BMS因为是车载的控制系统，它的诊断时间窗口比较窄，一般来说1分钟以内，本地数据量不会太多，诊断阈值也相对固定，诊断指标比较单一。但是我们在平台上，数据的存储量要大得多，包括诊断的时间窗口，它的阈值也可以自学习更新，指标也可以做综合判断。左上角的图比较形象地显示传统BMS和云控BMS的差别。前面的人所看到的图像，按照传统BMS视角来看的话，好像是左边的人在伤害右边的人，实际上你如果站在更高尺度看这幅图的话，右边这个人在伤害左边的人，是完全相反的结果。正是由于云控BMS运算能力和数据存储量都是远远高于传统的BMS，所以它可以从历史的数据当中去挖掘一些特征的规律，并且具备不断的自我演化的能力。这是非常重要的一个能力，大家知道电池特别复杂，它的复杂不仅仅体现在化学组之间，新电池随着使用，老化之后，它的参数、性能都会发生变化，如果我们用统一固定策略对待的话，后面的精度、准确性很难保证，所以我们有升级能力的话，就可以有动态的策略做管理、做监控。这是一个案例，拿了一个发生事故起火的电池做了对比，如果仅依靠传统BMS，也可以报，但是报出来的时候，实际上电池已经发生了起火。如果采用云控的算法，我们提前两个月就已经发现了这个析锂的现象，提前24小时发现有严重的内短路，提前20个小时，我们AI算法抓到一些异常，这个是需要做排查的。除了做故障诊断和安全预警，云控BMS也可以做电池健康度的估计和剩余寿命的评估。这个是我们在某一个时刻，对一批电池做的寿命分布，过了半年之后，这批电池的寿命演化到蓝色的分布，包括随时间变化、随累计放电量变化，我们都可以做分析。这个是对电池剩余的可用时间、可用变量，都会做完整的分析。这个有什么用呢？其实对运营商来说，也是非常重要的信息，我们手上运营的这些电池，什么时候会退役，什么时候处理，什么时候补充新的电池来投入到这个平台，有这样结果的话，我们可以提前做规划。包括这个电池的处置也需要做残值的评估。云控的BMS肯定要基于数据，数据的来源一般有两种方式：（1）如果有自己的平台，可以通过平台对接的方式，从平台获取数据。（2）选用数据终端，这个和常规的数据终端不一样，不仅仅只是上传数据，我们在本地还封装了很多数据压缩的算法。这是什么目的？因为有一些算法还是需要比较高频的数据，但是不可能所有数据都很高频的往上传，有一些特殊信号需要在本地做处理。基于云控BMS算法的结果，我们也提出了几个平台，供大家选用。首先是电池安全监控的平台，这个平台我们现在也累计了7万多台电池量，云控BMS的算法已经运行了一年时间。这个监控平台可以对电池的状态和运行的情况做一个分析和安全的监控。更进一步，如果只是监控，监控出来有问题怎么办？我们有相应的运维平台，通过这个运维平台，我们可以把这个电池预警之后，后面一系列的处置集成到这个平台，通过线上的流转，线下也有相应的维护人员，做流转记录。根据实际流转情况，也会不断训练算法。这是外勤端，运维人员可以很方便实现工单流转和维修确认。（如图所示）有些人也想抓电池的风口，但是他可能对电池不是很了解，资金规模比较有限，我们也提供换电运营的平台，他可以直接采用我们的平台，来实现电池的运营。我们这个运营平台也有几个手机APP，APP有两种，一种是给加盟商的，可以通过APP做电池的管理和信息的查看；对于终端用户，也可以通过APP，来下单，包括续租或者退款，以及查看电池剩余电量、剩余续航，都是方便使用的。最后再跟大家介绍一下我们公司的基本情况。我们公司成立时间不长，但是核心的团队都是原来在大型汽车主机厂和头部的电池厂有10多年的电池、电芯开发、电池系统开发、电池管理，有非常丰富的经验。比较大的比例是研发人员，60%都是硕士以上的学历，同时我们也得到了清华大学欧阳明高院士团队，对于我们在电池的安全耐久机理及先进管理前沿研究方面的技术支持。欧阳老师也有近百人的硕士、博士、博士后在一刻不停的做电池研究，因为欧阳老师也是我的导师，所以我们现在有非常密切的合作和联系。上海理工大学郑岳久老师的团队也是我们的顾问团队，郑老师在电池管理上有丰富的经验。同时，我们可以对电池的老化、内短路，包括析锂，做闭环分析。这个其实是非常重要的，如果做不了电池闭环，你的算法做得再好，怎么验证？你说这个电池有问题，无法验证。所以我们需要不断做闭环，通过闭环的结果，可以不断的对算法的准确性做训练、做迭代。当然，电池的分析其实需要非常多的设备。对我们这种新的成立不久的公司，是没法承担的，所以我们有很多合作单位，包括清华大学电池安全实验室，以及四川新能源汽车创新中心、上海理工大学、重庆大学等高校和科研单位，因为他们设备非常齐全。像四川新能源汽车创新中心，大家有机会可以去宜宾看看，今年第一期已经有一个亿的电池的测试设备已经到位了，明年还有第二期和第三期。最后，小结一下。我们主要给大家提供电池安全的监控，根据需要，可以只是监控这个层次，也可以进一步到运维。对一些小B的公司，我们也可以提供运营，为了更好地配合这个平台，如果采用我们的数据终端，是更好的。当然，如果大家有一些场景，市面上没有特别合适的电池，我们也提供定制化的pack服务。
