電池不僅有電能，還可以變智能，前提是，給它裝上智能感應器。

變智能的原因當然是為了安全。

全球新能源汽車與儲能市場爆發(fā)式增長，但電池安全、壽命與回收問題始終如影隨形。傳統(tǒng)電池管理系統(tǒng)（BMS）受限于數(shù)據(jù)維度不足，難以穿透電芯內(nèi)部“黑箱”，導致熱失控事故頻發(fā)、殘值評估困難。

針對行業(yè)痛點，欣旺達動力獨辟蹊徑，從智能化視角出發(fā)，通過“芯片+傳感器+算法”的三重創(chuàng)新，將電池產(chǎn)業(yè)引入全生命周期管理的新時代。

在2025上海車展上，欣旺達動力介紹了智能電芯2.0，在“點晶”智能電芯傳感器的基礎(chǔ)上進行了重大升級，集成了多維度智能傳感器，不僅提升了電芯內(nèi)部氣壓、外殼形變、電化學阻抗等參數(shù)的檢測能力，還通過機理和算法創(chuàng)新，進一步優(yōu)化了電池的性能和安全性。

在實際場景中，智能電芯2.0具備更好的安全預警、更長榮休壽命、更高SOX精度，以及電芯級電池護照這四大亮點，通過多維數(shù)據(jù)分析解明了電芯的安全機理，實現(xiàn)了電芯的“白箱運行”，從應用層面對電芯使用全生命周期過程中的安全、性能與壽命起到了保障作用。

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智能電芯的誕生

在從業(yè)20年的欣旺達動力汽車電子事業(yè)部總經(jīng)理陳斌斌看來，鋰電池行業(yè)一直有一些痛點無法解決，如何真實掌握每一個電芯的狀態(tài)，將電池的安全性能再次大幅提升。

欣旺達動力汽車電子事業(yè)部總經(jīng)理陳斌斌

隨著鋰電池體積越做越大、充電速度越來越快，安全問題日益凸顯。然而，傳統(tǒng)BMS僅能監(jiān)測電壓、電流、溫度等表層信號，無法深入電芯內(nèi)部，對電化學系統(tǒng)的健康狀態(tài)評估嚴重滯后，更遑論進行全生命周期管理，事實上難以實現(xiàn)電芯最佳性能。

陳斌斌表示，一個電池實驗室需要投資上億元，通過數(shù)據(jù)不斷監(jiān)測才能逐漸掌握電池的真實規(guī)律，但是一個幾百塊錢的BMS能監(jiān)測的數(shù)據(jù)相當有限，根本無法反映電池的真實健康狀況。

“我們就想，能不能把實驗室觀測到的一些物理表征，通過芯片技術(shù)放到每一個電池上。”陳斌斌表示，這就是這個技術(shù)的來源。

隨著MEMS傳感器技術(shù)的成熟，監(jiān)測智能電芯技術(shù)的基礎(chǔ)得以具備，為電池管理帶來了全新的可能性。

其實早在2007年，陳斌斌就已經(jīng)具備該技術(shù)的相關(guān)專利。不過，欣旺達動力在企業(yè)層面的專利布局起始于2020年。省重點專項也給予了很多支持。目前，欣旺達動力已經(jīng)和一些頂級客戶進行聯(lián)合開發(fā)定點。

02

穿透電芯黑箱的“實驗室級監(jiān)測”

在陳斌斌看來，傳統(tǒng)BMS如同“中醫(yī)號脈”，僅能獲取電壓、電流及少量溫度點等表面信號，無法深入電芯內(nèi)部狀態(tài)，數(shù)據(jù)維度不足導致安全預警滯后，無法支撐精準壽命預測。

而智能電芯則像為電池裝上“CT機”，深入探測電化學阻抗、內(nèi)部氣壓、外殼形變等參數(shù)實時采集。

智能電芯可以通過無線通信與芯片技術(shù)，達到去線束化設(shè)計效果，通過無線傳輸實現(xiàn)全生命周期數(shù)據(jù)實時上傳，相比傳統(tǒng)BMS節(jié)省了大量線束的成本。

此外，智能電芯的算法建模能力基于海量數(shù)據(jù)構(gòu)建多物理表征模型，精確估算電池的健康狀態(tài)（SOH）并評估安全風險。

事實上，欣旺達動力的智能電芯技術(shù)已經(jīng)進行過一輪迭代。2024年4月26日，欣旺達動力在北京國際車展上首次發(fā)布智能電芯1.0——“點晶”智能電芯傳感器，具備單電芯獨立管理、無線通訊等技術(shù)優(yōu)點，可有效用于電池安全預警、狀態(tài)精準估計和電池全生命周期追溯。

此次發(fā)布的智能電芯2.0，則是集成更多傳感器，新增氣壓與形變監(jiān)測，實現(xiàn)了電芯內(nèi)部氣壓、外殼形變、電化學阻抗譜等全新參數(shù)的獲取。對應在實際場景中，具備更早安全預警、更長榮休壽命、更高SOX精度以及電芯級電池護照這四大亮點。

據(jù)介紹，欣旺達動力研發(fā)團隊耗時5年，成功攻克了傳感器與電芯集成的難題，確保了復雜電磁干擾下無線通信的穩(wěn)定性（成功率高達99.99%），掌握了復雜電化學體系多物理表征的建模技術(shù)，實現(xiàn)了電池PACK的高效重組，并通過大規(guī)模實驗和運行監(jiān)控數(shù)據(jù)訓練建模，實現(xiàn)多物理參數(shù)的精準關(guān)聯(lián)。

03

安全、成本與價值的“三重革命”

安全層面，智能電芯可將熱失控預警提前數(shù)小時。鋰電池內(nèi)部氣壓、極柱溫度、正負極電壓等信息都可以表征電池熱失控觸發(fā)狀況，然而實驗數(shù)據(jù)表明增加的氣壓傳感器能夠相比傳統(tǒng)監(jiān)測方式更早表征電芯熱失控初期階段。

陳斌斌介紹說，由于電芯傳感器采集的數(shù)據(jù)較多，尤其鋰離子析出時電芯電化學阻抗譜的突變，可以較好的表征鋰電池析鋰的拐點，系統(tǒng)自動限制充電倍率，并提示用戶進站檢修，避免事故惡化。

不僅在使用中可以提示電池健康情況，在生產(chǎn)過程中，傳感器放進去以后，只要注液激活，電芯的所有物理信號都可以直接無線發(fā)出來，這樣也可以節(jié)省很多生產(chǎn)設(shè)備。

陳斌斌指出，傳感器的安裝為電池生產(chǎn)企業(yè)提供了一層額外的安全保障。在倉庫中，數(shù)百萬只電芯實時發(fā)出信號，監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在的熱失控風險，從而有效預防電池廠火災事件的發(fā)生。

全生命周期管理方面，從生產(chǎn)到回收，每顆電芯的“數(shù)字孿生”數(shù)據(jù)實時上傳云端。未來在儲能電站項目中，智能電芯能極早識別出早期劣化電芯，避免系統(tǒng)級故障，從而大幅延長項目壽命。

技術(shù)壁壘上，欣旺達動力的無線跳頻算法、多節(jié)點自組網(wǎng)技術(shù)則已形成專利墻。

與車企的“開放合作”模式亦是關(guān)鍵。在陳斌斌看來，車企自研BMS并不會影響與欣旺達動力的合作，欣旺達動力可以通過電池失效數(shù)據(jù)庫與供應鏈規(guī)模為車企賦能，幫助其優(yōu)化充電策略，提升用戶續(xù)航體驗。

智能電芯的“電池護照”功能，不僅記錄生產(chǎn)碳足跡，還追蹤梯次利用中的性能衰減數(shù)據(jù)，助力構(gòu)建全球電池回收標準。欣旺達集團的江西贛州回收基地，通過智能分選技術(shù)，使鈷、鎳回收率顯著提升至98%，每年減少鋰礦開采超千噸，這一成果得益于技術(shù)進步，如攀鋼礦業(yè)公司新建的鈷鎳資源回收示范線鈷回收率達到80%以上，以及工藝優(yōu)化對提高回收效率和效益的貢獻。

未來，該技術(shù)將適配固態(tài)電池，通過壓力監(jiān)測優(yōu)化固-固界面接觸；與AI結(jié)合后，可提前預測電池容量跳水點，實現(xiàn)“預防性維護”。

欣旺達動力智能電芯2.0的顛覆性不僅在于技術(shù)參數(shù)，更在于重構(gòu)了電池從“工業(yè)品”到“數(shù)據(jù)資產(chǎn)”的屬性。在碳中和與數(shù)字化的雙重浪潮下，這場由傳感器與算法驅(qū)動的革命，或許能悄然重塑全球新能源產(chǎn)業(yè)的競爭規(guī)則。