[科学世界]电动车时代必备：“电池寿命管理服务”

Published 02 Nov.2023 12:47(KST)

Updated 25 Jun.2025 15:24(KST)

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“电动化”如今已成为无法回避的大趋势。汽车、摩托车如此，更进一步，如今连船舶和飞机也进入了依靠电机驱动运行的时代。在这里有一个必须解决的问题，那就是电池管理。用过旧款智能手机的人都清楚：明明以为电量还足够，却在通话中途突然关机。如果在行驶中的汽车上发生类似情况，安全必然会受到致命威胁。

为解决这一问题，正在研究的技术就是“电池寿命预测”技术。也就是在电动汽车上安装一种装置，用来测量电池今后还能使用多长时间。

电池的寿命，即“剩余容量”，会受到电流、温度、使用时间等多种条件的影响。当然，以前并非没有电池寿命预测方法。做法是将这些条件用公式整理出来，反复进行多次物理试验，并以试验结果为基础，对系统的退化过程进行数学建模，制作出一张数值表。车辆行驶中测得的电流值再与这张表进行比对，从而进行预测，这就是通常所说的“物理模型预测法”。其优点是工作可靠、短期内误差较小，但问题在于无法反映因行驶方式不同而产生的各种变量。也就是说，随着实际行驶的推进，寿命预测值与真实情况之间的误差会越来越大。

因此，目前更常用的方法，是在汽车等交通工具运行过程中持续测量电池电流，并对这些测量数据进行分析，从而预测电池状态。这是一种基于数据的统计分析方法，而如今主要是利用人工智能（AI）来进行分析。

在这一基本原理之上，人们还不断引入各类尖端技术，以尽可能提高效率。最近颇为引人注目的案例，是将“数字孪生（Digital Twin）”技术应用于电池寿命预测研究。也就是把现实中的电动汽车原封不动地“搬进”超高性能计算机（HPC）中，在虚拟现实空间里反复开展试验，以提高预测精度。通过在虚拟环境中不断改变充放电条件、驾驶习惯、行驶条件、停车及行驶环境等各种因素进行实验，可以生成海量的行驶数据，从而弥补人工智能方法在“数据”方面的不足。

得益于此类技术的发展，近年来已经出现了电池试点管理服务。以国内某企业为例，会在车辆上加装单独的终端设备，由人工智能分析电池状态等信息并反馈给用户。通过智能手机应用程序（App），不仅可以查看电池剩余价值、慢充与快充比例、电耗效率、管理排名等与电池使用相关的各类数据，还能获得延长电池寿命的诀窍，对安全管理车辆大有裨益.

像这样为电动汽车车主诊断并告知电池状态和剩余寿命的“电池管理服务（BAAS）”，有望成为电动汽车时代的必备服务。电池是电动汽车中成本占比超过40%的核心部件，在保障车辆性能和维护二手车残值等方面具有巨大价值。更重要的是，从安全角度看，电池性能管理是必不可少的基本要求。能够保障驾驶者舒适、守护行车安全、节约宝贵电池资源，并进一步保护环境的技术，正作为代表未来汽车文化的核心价值而备受关注。

Jeon Seungmin 科学技术专业作者