動力電池是電動汽車的關(guān)鍵部件，目前車企的動力電池及BMS系統(tǒng)大多靠外部采購，如此一來，車企面臨的一個很重要的問題就是如何對供應(yīng)商進(jìn)行管理，其核心是如何對不同供應(yīng)商來源的電池相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行一致性管理，包括硬件的合并和模塊化以及軟件算法和數(shù)據(jù)分析等。這種管理直接影響電池的安全性、耐久性和動力性，也就直接影響電動汽車的安全穩(wěn)定運行性能，同時，對汽車的售后維護(hù)也有非常大的影響。本文從多供應(yīng)商產(chǎn)品管理角度來探討車企對動力電池系統(tǒng)的管理問題，尤其是在整個車輛完整的生命周期里對這一問題的重要性和影響進(jìn)行審視。

第一部分兩類車企的電池供應(yīng)案例

我們還是拿兩個比較典型的案例來看這個事情，國外選通用、國內(nèi)選北汽。

1)通用汽車

通用汽車在鋰電池系統(tǒng)上做了很多的量產(chǎn)項目的嘗試，把各種技術(shù)路線都嘗試了一遍。如圖1所示，通用公司的電動汽車有著不同的各種電池系統(tǒng)，搭配不同的電池單體，如圖2所示。

實際上對于通用而言，要很好地管理這些不同規(guī)格配置的電池系統(tǒng)是個挺麻煩的事情，因為各類電池單體差異性很大，不過好在通用旗下每一種車型都是由一個固定的供應(yīng)商來做的。

圖2不同供應(yīng)商不同類型的電池配合不同的需求

如果我們認(rèn)真看一下電池管理系統(tǒng)的配置情況，可能就更加復(fù)雜了，這里面既包含了完全集成的BMS主控，也包含了分布的BMS系統(tǒng)。通用的整個電動化團(tuán)隊其實是借用公司的EE硬件資源來完成電池電子的硬件開發(fā)，然后交由外部供應(yīng)商生產(chǎn)，通用自己把主要精力放在了BMS的核心算法上面。我們可以看到動力電池系統(tǒng)的基本功能都是界定好的，而某些功能的具體配置、尤其是核心的功能配置，通用公司是自己主導(dǎo)完成的，如表2所示。而在這個過程里，通過對電池的壽命進(jìn)行估計而調(diào)整的控制算法閾值，則是保證整個動力系統(tǒng)的售后的核心所在。

總體而言，通用之前更像是在各個方向以車型為單位考慮問題，每款車型有其相對個性化搭載的動力電池系統(tǒng)，所以基于旗下各類車型就配置了各種各樣的系統(tǒng)，整個電動化業(yè)務(wù)在硬件上并沒有考慮合并和模塊化，而在軟件上則采取了很多措施來確保電池的安全性能和使用壽命。

2)北汽新能源

國內(nèi)企業(yè)拿北汽來舉例，是有原因的。

北汽的電池系統(tǒng)全部是面向純電系統(tǒng)的

北汽的每款車型的電芯規(guī)格差異巨大，供應(yīng)商也完全不同

北汽的電池管理系統(tǒng)也是由不同廠家開發(fā)供應(yīng)的

當(dāng)然北汽新能源汽車的動力電池系統(tǒng)的整裝過程也是比較復(fù)雜的，為了符合不同的電池模塊的要求，如圖4所示，北汽特意設(shè)計了一整塊安裝板來固定BMS的子模塊和主模塊；通過購買硬件設(shè)計然后轉(zhuǎn)移，在底層軟件的基礎(chǔ)上，疊加自己的對不同電池系統(tǒng)的配置來實現(xiàn)多供應(yīng)商，多系統(tǒng)的管理。我們不知道北汽是如何通過熱管理系統(tǒng)的設(shè)計、通過BMS管理系統(tǒng)的算法設(shè)計，順利實現(xiàn)對一個車系/車型的多供應(yīng)商的切換與管理的，從而滿足多種車型的各類個性化需求。對動力電池系統(tǒng)的能否實現(xiàn)科學(xué)穩(wěn)定的管理，尤其是在供應(yīng)商比較多的情況下如何實現(xiàn)一致性管理，是關(guān)乎車企旗下電動汽車使用性能的，也牽涉到售后和維護(hù)成本。

圖3北汽新能源電池系統(tǒng)的供應(yīng)商分解

圖4北汽的分布式電池管理系統(tǒng)示意

圖5整個軟硬件是通過外部授權(quán)完成初步積累

第二部分售后和故障率

1)電池壽命估算

僅就動力角度而言，我們最終要保證的是整個電池系統(tǒng)如何安全的度過保修期，在電池系統(tǒng)設(shè)計中，需要考慮使用時間、使用公里數(shù)、各類使用條件和使用環(huán)境下，電池系統(tǒng)各組件的耐久性表現(xiàn)。確保電池系統(tǒng)安全耐用的關(guān)鍵指標(biāo)有兩個：

電池單體/系統(tǒng)在實驗室的測試數(shù)據(jù)

電池系統(tǒng)在設(shè)定的循環(huán)情況下現(xiàn)場實地的表現(xiàn)

對這兩個數(shù)據(jù)大的來源，需要建立一系列的模型，不停地糾正標(biāo)準(zhǔn)的壽命數(shù)據(jù)，然后以各種條件下的偏差來校核整個數(shù)據(jù)。雖然這個是一個離線的估計過程，其實也需要在BMS里面對電池壽命做差異化的考慮配置。從這個角度來看，為不同的供應(yīng)商配置不同的性能參數(shù)管控其實是非常不容易的，再結(jié)合考慮壽命和耐久性方面的考慮，這基本就不是一個現(xiàn)實的做法。

圖6電池壽命估計

2)BMS電池管理系統(tǒng)本身的壽命設(shè)計和故障率

從電池管理系統(tǒng)來看，其實際的工作時間比較長的：

1)電池管理單元運行時間，主要是車輛在行車狀態(tài)時的時間

2)電池管理單元充電時間：分快充和慢充，尤其以慢充的時間比較長

3)電池管理系統(tǒng)待機時間：車輛在總線上的時間，或者在特殊的模式下運行的時間

4)非運行時間：休眠狀態(tài)

所以整體來看BMS系統(tǒng)硬件的運行時間是挺長的，如果我們?nèi)ヒ患臆嚻罂纯此臄?shù)據(jù)庫，售后問題排在前列的就是各種各樣的BMS管理系統(tǒng)的質(zhì)量問題。因此，我們非常有必要仔細(xì)評估整個硬件設(shè)計的失效率，從而評估其帶來的售后成本。對車企而言，這不僅僅是一個動力系統(tǒng)軟件算法需要抓在手里的問題，也是未來當(dāng)產(chǎn)品處于壽命末期的時候，如果BMS出現(xiàn)問題，車企如何提供相關(guān)備件、提供到何種程度的問題，而且，BMS的軟件控制方面的特性，也會直接影響繼電器等相關(guān)電氣器件的壽命和失效率。

全文小結(jié)

1)從軟硬件的考慮，電池管理系統(tǒng)都是構(gòu)成電動汽車售后成本的一個核心，它不僅僅涉及到大量車輛動力調(diào)教的修改，DTC和安全的設(shè)定，也會影響到后期批量性的售后問題。

2)電池管理系統(tǒng)的技術(shù)需要從各個方向上去解讀，不僅僅是精度和算法的先進(jìn)性，也涉及到這個部件本身的質(zhì)量水平、耐久性和設(shè)計的合理性。