優(yōu)必愛王志剛：動力電池在線管理方案和性能評價體系
圖為優(yōu)必愛信息技術(北京)有限公司首席數(shù)據(jù)科學家王志剛做主題演講
9月22日上午，由中國化學與物理行業(yè)協(xié)會動力電池應用分會和電池中國網(wǎng)聯(lián)合主辦，全球未來出行大會組委會戰(zhàn)略支持，同濟大學汽車學院、優(yōu)必愛信息技術(北京)有限公司重點支持的“Li+學社·成就鋰享 智信未來（2018）電池技術沙龍”第五期：“歸因重組-大數(shù)據(jù)解開電池安全困局”沙龍在杭州國際博覽中心舉辦。優(yōu)必愛信息技術(北京)有限公司首席數(shù)據(jù)科學家王志剛在沙龍上做主題演講，以下是演講內(nèi)容。
優(yōu)必愛信息技術(北京)有限公司首席數(shù)據(jù)科學家王志剛：
先介紹一下我們的公司（優(yōu)必愛），在電池行業(yè)里面大家對優(yōu)必愛可能不是特別熟悉，我們是做從數(shù)據(jù)上創(chuàng)造價值的公司。優(yōu)必愛名稱源于燃油車的保險改革，現(xiàn)在大家買的保險主要是按時間算的，比如包年，未來保險將出現(xiàn)包里程的，還有是基于駕駛行為的保險，即UBI保險，我們在公司名字又加入了BI(商業(yè)智能)和AI（人工智能），就成為了UBiAi。
今天周總給安排的演講位置也蠻有寓意的，應該是充分考慮到了我們數(shù)據(jù)處理在整個電池產(chǎn)業(yè)鏈中的位置。其實我們公司現(xiàn)在做的這件事情和前面行業(yè)內(nèi)公司做的可能還真不一樣，大家在電芯、模組、PACK還有實驗室的環(huán)境測試做了非常多的工作，我們工作恰好是接在你們的后面，整車的數(shù)據(jù)收集上來以后放到了云端，我們試圖從云端的數(shù)據(jù)角度來入手，看能夠從數(shù)據(jù)中得到哪些有價值的信息。我們之前是在優(yōu)必愛保險上面。我們在動力電池上研究時間還不算長，可能有一些事情考慮不太周到，希望大家多多批評指正。
今天的報告會分成兩個部分：一個是在線的管理方案，另一個是通過在線的數(shù)據(jù)來進行的評價。
姜博士（同濟大學汽車學院姜波）在討論的時候，我非常羨慕他們有非常好的試驗設備和環(huán)境去做這樣一個電池的性能測試，從他的報告可以感受到離線電池測試復雜度是非常高的，因此通過這樣的測試能夠拿到的樣本數(shù)據(jù)又是非常有限的。
另一方面，現(xiàn)在在線上跑的車也有幾十萬輛，是一個很大的樣本庫，這些車的電池性能如何？是否安全？現(xiàn)實條件下不可能拿到實驗室去測每一塊電池的模塊是怎么樣的。一個自然的想法就是我們能不能從數(shù)據(jù)的角度來解決這個問題，就是我們可以通過獲得的電動汽車動力電池數(shù)據(jù)幫我做前面提到的工作，現(xiàn)在整個車聯(lián)網(wǎng)技術給我們帶來了多維度的大量數(shù)據(jù)，為這個想法提供了可能。
過去我們在做這樣一個狀況檢測和車輛維護的時候，比如說我們設服務站和配件的配送，還有我們給它做電池狀態(tài)的檢測，這些東西過去只能靠一些經(jīng)驗來做，但現(xiàn)在因為有車聯(lián)網(wǎng)技術我們可以實時知道一個區(qū)域內(nèi)有多少車，甚至可以知道這個區(qū)域車輛的狀態(tài)是怎么樣的，這樣我們的工作會更加準確。
我們的工作主要是故障初篩，我并不能精準找出哪一個電池是壞的，但是我們很快速的告訴你，壞的電池應該就在這部分，這幾輛車可能是有故障的，其他的車應該是沒有問題的，你不用太關注它。當這些車能夠到4S店被檢查的時候，你去重點關注一下它，看看它的電池是不是有問題，這項工作就是動力電池的故障初篩。
例如在非典來的時候，在人流量非常大的情況下，不可能每個人去驗證他是否攜帶非典病毒，這個時候我們做了溫度初篩，把可疑的人群很快鎖定出來，對他們進行進一步的診斷，我們提供的工作價值與此類似，做完初篩后，后面的事情由在座的前輩來完成。
由于電動汽車的動力電池由大量的電芯，通過串聯(lián)和并聯(lián)聯(lián)起來，構成一個極為復雜的電池系統(tǒng)。按照工程設計開始一節(jié)電池和一個電芯的可靠度還是很好的，但是整個車串聯(lián)下來，這個故障率是隨著系統(tǒng)復雜上升上來的，在這種情況下我們做這樣工作就是有價值的。
傳統(tǒng)線下復雜的測試是無法逐一對幾十萬輛車來展開測試的，這個是不現(xiàn)實的，一是經(jīng)濟成本和時間成本巨大；二是即使有足夠的經(jīng)濟和設備資源我們也沒辦法通過維修廠觸達每輛車，給它做一個復雜的測試。
還有車輛的安全性，這個安全性不容忽視，我們必須要認真解決。我們整個做一套在線的數(shù)據(jù)管理方案，通過對于BMS采集上來的數(shù)據(jù)，我們對它進行再一步的校準，對它的數(shù)據(jù)特征進行觀測，然后給它提出校正。
發(fā)現(xiàn)問題后，在線選擇優(yōu)化算法試圖解決問題，看能不能解決，如果解決不了，根據(jù)數(shù)據(jù)特征識別出故障在哪里，把這個故障記錄下來提供到車企的維修站，當這個問題車觸達的時候，我們讓工程師進行監(jiān)測維護。當然，如果這個問題嚴重級別比較高的話，可能會提醒車主主動去維修站監(jiān)測維修。
另一個工作是對現(xiàn)在新能源車上的電池作評價，衡量電池現(xiàn)在的性能如何？電池工程師在實驗室環(huán)境里做了很多有價值的工作。但實際電池涉及不同的車可能在不同的溫度、路況、駕駛習慣，再加上不同電池的型號，我們想對它們電池的壽命曲線進行一個估計，如果這些拆分開，我們就算這4個里頭每一個再有4種可能的話，就是4的4次方，這就需要256測試實驗，很難為每種電池提供如此多的試驗車去測試。
既然我們之前已經(jīng)有了一些基礎的理論研究，現(xiàn)在又有在線的數(shù)據(jù)，而在線的數(shù)據(jù)恰好又把各種情況下都可以取出一些數(shù)據(jù)，比如我們只要采集溫度數(shù)據(jù)就夠了，還可以看不同的駕駛人員不同的駕駛習慣是怎么做的。我們通過實驗室再加上在線的數(shù)據(jù)來做這樣的工作。
因為這個工作也是新開始來做的，在理論上，我們知道標準的電池狀態(tài)在充電次數(shù)上有一個衰減的曲線，這是可以在實驗室的環(huán)境下得到的，我們想從這一理論分布曲線看看在實際環(huán)境下它的真實狀態(tài)是怎么樣的，這個時候我們需要把這種不同的環(huán)境、工況、使用偏好加到整個模型中，我們通過深度學習，再加上實驗設計，通過不同的方法，可以得到一個這個數(shù)據(jù)在每個特征情況下的曲線。
基于以上這些事情我們可以拿出來做一些工作。首先我們的電池是可以根據(jù)它的在線積累下來的數(shù)據(jù)，進行一個評級或者分類。我們知道現(xiàn)在的二手動力電池它的狀態(tài)是什么樣子的，我們還可以對它的性能做出分類，根據(jù)這個分類，因為它有不同的電池狀態(tài)，還有不同的其余保險需求，我們會給它提供一個合適的電池保險產(chǎn)品。
我們剛剛說到安全這件事情是必不可少的，當可以知道什么樣的電池出現(xiàn)了潛在的故障，當它觸達到維修站或4S店的時候對它進行重點的排驗，這是幾種。在這個里頭對于電池分類管理我們想過這么一件事情，此外電池包有一個梯次利用，通過運行狀態(tài)你會看到原始數(shù)據(jù)這樣，但可能會體現(xiàn)出不同的特征，有的可能是健康狀態(tài)非常好的電池，繼續(xù)保留在PACK里；有些電池衰減了一些，在這個里面可能會影響車的性能，這個拿出去進行梯次利用，而有些電池發(fā)現(xiàn)存在安全隱患，這種電池基本上就作為報廢的狀態(tài)了。
基于電池的性能評價，根據(jù)客戶的使用需求，可以提供新的電池保險，根據(jù)已有的技術方案，首先我們的方案可以幫助它優(yōu)化電池使用過程中的狀態(tài)，讓這個電池盡可能能夠用下去，當然如果出了問題我們還會給他提供一個維護和保障。因此再加上保險的賦能，我們會給消費者提供一個更好的電池使用體驗。
我的報告就到這里，謝謝大家！
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