大數據背景下的新能源二手車動力電池評價體系的研究

黃艷玲

（遼寧省交通高等專科學校汽車工程系，遼寧 沈陽110122）

能源危機和環境污染日益成為人們關注的重點問題，新能源汽車作為能夠很好解決該問題的途徑得到了廣泛關注。國內外新能源汽車產業蓬勃發展，如圖1所示，據統計，僅2018年，國內銷售新能源汽車達131.73萬輛，預計到2025年，新能源汽車年銷量300萬輛。如此龐大的銷量帶動著新能源汽車后市場蓬勃發展，大批量的新能源汽車將進入二手車市場的范圍，也使得新能源二手車性能檢測與評價日益受到人們的關注［1］。

圖1 近四年新能源汽車銷量

動力電池是新能源汽車的核心部件，其性能的優劣直接影響著新能源二手車整車的性能表現，然而，動力電池的檢測有別于傳統燃油汽車機械部件或電控系統的檢測。目前對于電池衰減程度的檢測與評價仍是一個困擾新能源二手車交易的難題。如果可以利用不同的檢測方法應對不用使用場景對動力電池進行檢測，獲取動力電池相關參數，借助互聯網的優勢，附加以大數據支持，即將不同地域、不同渠道獲得的數據加以存儲整理，形成相對成熟可靠的評價模型，則對動力電池的衰減評價會有一定的現實意義。

1 動力電池衰減的因素

汽車用動力電池為某類電池的電池單體通過一定的串并聯形式組成所需規格動力電池組，對于組成動力電池包的電池單體［2］，其衰減主要受環境溫度、充放電深度、充放電倍率、循環次數及電池內阻變化等因素影響。例如，以鋰離子電池為例，在其他條件相同的情況下，電池充放電倍率越大短時間充放電電流越大，鋰電池內部活性材料遷移速度增快，大量鋰離子瞬間在正極活性物質表面反應，導致材料表面最外層失活，鋰電池容量減小；鋰電池放電深度過大，導致內阻增大，溫度迅速升高，鋰離子遷移阻力增大，副反應增多，循環次數急劇減少。

對于動力電池系統，成組的動力電池存在不均衡情況，單體不一致性隨著使用逐漸增大，也會顯著加速動力電池衰減；因此，新能源汽車實際運行過程中，動力電池的衰減受到內部、外部多重因素影響，包括汽車使用習慣、交通路況、氣候環境和充電方式等使用因素，以及單體工藝差異、單體溫度不一致、系統集成方案和管理方案造成的電池系統集成技術上的差異，此外材料、封裝技術等也會對單體生產過程造成隨機影響環境溫度與濕度增加，也導致鋰電池內阻增大，電解液減少，鋰離子嵌入脫出程度增加，材料活性降低，容量下降；電動汽車長期行駛于道路崎嶇不平頻繁加速與減速、瞬時輸出動力過大等復雜工況下，導致鋰電池放電倍率過大、溫度升高、放電過深，嚴重影響循環次數與使用壽命［3］。

2 電池衰減程度的檢測

2.1 循環充放電法

新能源汽車動力電池的衰減主要以容量衰減為主，在檢測動力電池的容量衰減時，較多采用循環充放電法，即選取不同的充放電制度對動力電池進行檢測，通過動力電池在不同充放電制度下的放電容量來評判動力電池容量的衰減程度。

例如，限定好充放電制度，對某動力電池進行充放電測試，則可測得其初始容量為Q0，接下來對該動力電池進行若干次充放電測試，充放電次數計為n，這樣多次充放電測試完成后，測量動力電池容量為Qn，那么這樣的測試即可得到該動力電池的衰減率QL［4］；

2.2 經驗模型法

動力電池的性能檢測可以通過不同的實驗進行測試，在獲取的實驗數據中，可以通過分析處理總結出動力電池參數變化與其容量衰減之間的變化規律。例如，可以運用實驗中溫度、循環次數、充放電電流、電壓等數據作為模型的輸入變量，以動力電池的容量衰減作為輸出變量，通過數據擬合等方法，進而可以推到出這些參數與容量衰減之間的關系。則在此之后的應用中即可以采用推到出來的經驗模型進行動力電池衰減程度的判斷，只需要把被檢測動力電池相關參數輸入到經驗模型中變可輕松得到該電池的容量衰減程度。

3 電池評價體系的建立

新能源汽車動力電池通過不同的檢測方法可以獲得不同階段的動力電池的健康程度，即獲取的動力電池相關參數，可以詳細的記錄特定狀態下動力電池的衰減程度。則電池的評價體系可以以這些數據為基礎，通過不同渠道獲取大量的動力電池檢測數據，例如動力電池生產廠家、新能源汽車維修廠家等，建立龐大的后臺數據存儲系統，將不同狀態、不同衰減程度的動力電池檢測數據加以匯總整理，則可以分析整理出針對不同類型電池的動力電池健康程度模型，同時，借助互聯網的優勢，實現數據來源共建，數據資源共享，則可以作為后續其他新能源汽車動力電池檢測中電池衰減程度的評價依據，這樣形成逐漸完善的動力電池狀態評價的標準數據，使得動力電池衰減程度的判斷更為可靠、更為精準［5］，動力電池評價體系流程如圖2所示。

圖2 動力電池評價體系流程圖

4 結 語

本文分析了新能源二手車在交易過程中的痛點問題，主要研究了動力電池的衰減及動力電池衰減的檢測方法，在此基礎上，文中也詳細的論述了對于不同檢測方法獲取的動力電池健康程度的數據在二手車動力電池性能評價上的使用，對今后新能源二手車的交易檢測具有一定的現實意義。