UNSW 原型电池健康检测:三分钟、成本降八成
悉尼新南威尔士大学(UNSW)的研究团队公布了一款电池健康检测原型平台,称其比现有方法快 95.5%、成本低 80% 以上,可在三分钟内完成单颗电芯的健康评估。该平台向电芯发送短电脉冲并测量其响应,再用统计模型推断健康状态,实验室测试准确率超过 90%,覆盖电动车与储能中最常用的磷酸铁锂(LFP)、镍钴铝(NCA)和镍锰钴(NMC)三种锂离子化学体系。作为对比,现有做法要对电池包做约 10 小时的全充放电循环,每个电动车电池包成本约 120 澳元(约 85 美元),而团队目标是把检测成本压到 25 澳元以下。上述数字目前均为研究者自述的实验室结果,尚未经独立验证或商业部署;UNSW 已与总部位于马来西亚的电池回收与生命周期管理公司 DY New Energy 合作,投入 130 万澳元在 500 多块真实电池上开展现场试验。
背景
锂离子电池的健康状态(SOH)通常通过完整的充放电循环来测定:把电芯充满再放空,根据实际释放的容量推断剩余寿命,这也是退役动力电池进入梯次利用(second-life,即降级用于电网或社区储能)或拆解回收前的常规分选手段。问题在于这一过程耗时且需对电芯施加高应力,而回收商收到的往往是不同厂商、不同化学体系混杂的电池批次,逐包做完整循环测试既慢又贵。
影响
如果现场试验能复现实验室精度,受影响最直接的是回收商与梯次利用储能运营商:检测时间从约 10 小时缩短到分钟级、单包成本从 120 澳元向 25 澳元目标靠近,会改变每块退役电池包“梯次利用还是直接拆解”的分拣经济性。研究者称平台按现有回收与储能运营商所用管理系统的接口设计,并计划先用机器学习决策引擎给出复用或回收建议,再通过名为 iBMS 的电池管理模块把结论送入电池系统做实时监控;他们还强调现有全循环测试会让已损坏电池经历数小时高应力循环、存在过热起火风险,脉冲式短测也降低了检测环节本身的安全负担。不过该平台对混合化学体系、不同厂商电芯的实际表现,仍需在这 500 多块电池的试验中检验。