电动汽车电池包性能和资源利用制约因素获揭示
发布时间：2026-09-02
信息来源：中国科学报
字体：
大
中
小
打印
发布时间：2026-09-02
信息来源：中国科学报
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员陈忠伟团队联合瑞典查尔姆斯理工大学教授邹长福团队等，基于长期实车运行数据，建立了面向车队尺度的电池单体老化诊断与整包性能评估框架，系统定量揭示了单体不一致性对电池包健康状态、可用电量、寿命、功率能力和全寿命能量资源利用率的影响。研究发现，受性能最弱单体的制约，电池包寿命可缩短约18%至23%，约19%至27%的潜在能量资源未能得到充分利用。该工作为提高电动汽车电池系统利用效率、延长服役寿命和优化电池管理策略提供了数据依据与量化评价工具。相关成果发表于《自然-能源》。
研究团队构建了面向车队尺度的电池单体老化诊断与整包性能评估框架。在此基础上，团队建立了6项评价指标，系统刻画了单体不一致性对电池包长期服役性能的影响。结果显示，按照统一退役阈值进行评估，单体不一致性使电动乘用车和公交车电池包的可用健康状态分别降低6.2%和7.5%；相对于包内所有单体的平均寿命，整包寿命分别缩短17.7%和22.8%；由内阻差异造成的功率能力损失分别达到12.9%和15.1%。相比之下，在所研究车辆的充电与均衡策略下，荷电状态不一致对单次可用充电量的影响通常低于2%。综合提前退役和荷电状态不一致造成的影响，电动乘用车和公交车电池包的全寿命能量资源利用率分别仅为80.7%和72.9%。
均衡策略与单体不一致性的长期演化密切相关。提高动力电池利用效率需要从电池制造、成组筛选和运行管理等多个环节协同控制单体差异。一方面，降低初始单体差异、优化电池成组策略，有助于抑制服役过程中不一致性的放大；另一方面，先进均衡控制、热管理和可重构电池系统等技术，有望缓解“最弱单体”对整包性能的限制。
研究提出的量化指标和实车分析框架，可为电池制造与成组优化、电池管理系统设计、车队健康监测、退役评估和梯次利用决策提供参考，并帮助评估不同一致性改善技术带来的系统级收益。
相关人物
