科创中国

发展新能源汽车是国际共识和我国的国家战略，也是实现"双碳"目标的重要抓手。电池系统及其管理是新能源汽车安全、高效和长寿命运行的基础和关键。本项目针对新能源汽车电池全气候电量估计误差大、容量跳水预测难、冬季里程衰减快等应用难题，创建了电池“能力感知+主动管理”技术路线，打破了电池全气候行为建模、寿命预测、电量估计和低温加热的共性技术瓶颈，实现了电池系统由“被动用”向“主动管”的重大跨越，取得了系列原创性成果。

1. 发明了应用运行大数据的电池行为建模和预测方法，突破了运行数据稀疏、残缺以及参数发散等特性制约模型稳定性和精确性的难题，提出电池长时充电行为预测方法，仅用碎片充电数据实现了全寿命周期完整充电曲线重构，建模精度≥98%。 2. 首创了电池电化学阻抗谱在线估计方法，构建了多维老化诊断体系，发明了衰退主导模式辨识和路径依赖性解析的电池寿命预测算法，研制了运行大数据驱动的电池耐久性、可靠性和安全性快速评价平台，突破容量跳水预测难题，准确率≥95%，填补了技术空白。 3. 发明了大数据驱动的电池“电势-电量”映射在线优化和系统级状态估计体系，打破了电池正负极材料电势特性决定电量估计精度的定式，实现了从依赖“精准测量、完备测试”向“运行大数据”驱动的跨越，全气候动态复杂工况电量估计精度≥97%。 4. 创建了电池“能力感知+主动管理”技术路线，发明了电池低温极速自加热方法及系统，形成了具有完全自主知识产权的新能源汽车电池系统主动管理及全气候应用技术体系，研制了电池管理系统并在我国自主品牌车企得到应用，破解冬季续航锐减难题，开辟了电池“主动管”的新路径。

电池系统及其管理是新能源汽车安全、高效和长寿命运行的基础和关键，新能源汽车电池全气候电量估计误差大、容量跳水预测难、冬季里程衰减快。

本项目主持编制国家标准2项，获授权发明专利106件(含美国专利)、实用新型20件、软著登记9项，出版中英文学术专著5部，在Joule(影响因子41)、中国工程院院刊等期刊发表学术论文123篇，其中ESI高被引论文43篇、“中国百篇最具影响国际学术论文”4篇、IEEE VTS最佳论文2篇、期刊封面文章5篇。研究成果得到欧阳明高、Maria ***、Jerry Yan、K.T. Chau和Siaw-Kiang Chou等17位院士和3700多名国际学者的引用和正面评价。项目完成人入选“锂电池领域全球十大优秀学者”和科睿唯安“全球高被引科学家”。 中国电工技术学会组织的科技成果鉴定委员会一致认为“该项目拥有完全知识产权，整体技术处于国际领先水平，推动了我国新能源汽车电池系统的整体技术进步。”项目成果在北汽、宇通、一汽、潍柴、华为、联电、深澜动力等单位得到应用，近3年累计装车销售124936辆，新增销售额超过300亿元，利润25625万元，节支总额24054万元，创造了重大经济效益。

项目成果突破了新能源汽车动力电池系统智能管理关键技术瓶颈，主持建设了全球最大的新能源汽车国家监测与管理中心，提出了新能源汽车运行大数据赋能的动力电池系统智能管理方案，形成了一套具有完全知识产权的动力电池系统主动管理及全气候应用技术体系，增强了我国新能源汽车关键技术的核心竞争力，打破了新能源汽车的全气候应用“禁区”，提高了相关行业产品质量与用户体验，最大程度地遏制了动力电池“容量跳水”等事故，保障了人民群众的生命财产安全。

本项目研制的动力电池管理系统成套技术，在用户单位郑州深澜动力科技有限公司和上海动力储能电池系统工程技术有限公司开始批量产业化应用，截至2020年深澜动力已累计装备电动商用车和专用车4876辆，2020年新增产值88,580万元，新增利润3,543万元，新增节支10,400元，带来了巨大的间接经济效益。

项目推进还为我国相关市场行业持续输送生命力，培养了一批理论扎实、工程经验丰富的专业人才；项目研制成果的先进性和普适性可以有效促进传统动力产业向新能源方向的规模化转型升级，也可以促进电化学储能等新兴产业的快速稳健发展，促进“碳达峰、碳中和”目标的实现。

自行投资实施转化