BMS與鋰離子電池技術講解

目前，鎳鈷鋁酸鋰（NCA）電池雖然在電動車范疇占據主導地位，但其可能也會被其他技術所取代。因為電池管理系統（BMS）通常是電動車電池的薄弱環節。

鋰鈷氧化物雖然便宜并且比能高，但是無法提供助力車所需的14-18安峰值電流。鎳氫電池雖已被使用，但其比能不到鎳鈷鋁酸鋰離子電池的一半。鋰鈦電池比能更低，而鋰錳電池只比鋰鈦電池高出少許。

磷酸鐵鋰離子電池（LFP）的熱失控溫度高于250℃，這使其成為安全性十分高的電池，其壽命也十分長。然而其低比能（低于NCA的一半）使其在小型助力車上的使用并不普遍。

鎳鈷鋁酸鋰（NCA）以其250-290Wh/kg的比能成為比能最高的化合物，但其成本偏高且安全性較低。其使用壽命也各不相同，普遍重復充電次數在500到1000次之間，僅為鋰鐵電池的一半左右。特斯拉使用數以千計的18650鎳鈷鋰離子電池并且以更嚴格的探測（確保電池包中每塊電池質量均等）來提高使用壽命，以此來避免完全放電和完全充電。和其他品牌的電動車一樣，特斯拉提供8年質保，保證電池容量屆時保持在80%以內并且不限充電次數。然而電動自行車的電池則很少經過完全探測，即便這會提升產量。

鎳鈷錳酸鋰（NMC）電池已被雷諾和寶馬公司用于其電動車上。依據三星提供的消息，目前其比能為130Wh/kg（約為NCA的一半），不過將在2019/2020年間達到250-300Wh/kg。NMC的成本目前比NCA高出12%到19%。隨著其逐漸成為電動車的主流電池，其成本也會降低，然而NCA的成本幾乎無法再下降了。NMC的壽命和安全性均高出NCA許多，所以其會成為將來電動自行車電池的強力競爭者。

奧克斯能源公司（OxisEnergy）聲稱鋰硫電池將會更加便宜，壽命更長并且具備最高的比能。在2013年7月，該公司CEO表示其與GP電池公司已經“蓄勢待發”，但目前看來其并無量產的跡象。目前，300Wh/kg版本的鋰硫電池售價與高端鎳鉆鋁酸鋁電池持平，但其壽命則稍顯不足。據行業論壇報道，特斯拉愿意在其得到原型產品后對新化合物進行評估，但他們還未曾得到任何產品。鋰硫電池有其優勢，但要變得成熟還需假以時日。

電池管理系統

好的電池管理系統擁有溫度感應器，能監測到單個電池包的電壓，并在電池包封裝前測試出性能低下的電池。此種100%探測保證了更高的產量，更高的電池容量并減輕了保修承諾。好的電池管理系統同樣記錄了機械撞擊，深層放電日期及信息，因此可以避免不實的保修申請。優秀的BMS同樣可以測試電池包的濕度從而避免事故。

BetterBMS集團（由馬里蘭大學CALCE電子產品及系統研究中心，高科技電子專家ErigineeringSpiirit及本人資助）依據上述信息在2014年Eurobike展會上發表了BBMS規格。一家大型電動自行車系統公司請EngineerSpirit（BCT成員）來設計此款BMS。特別的是，他們并不收取研發費用并且準許第三方進行加工

在4A放電電流下，好的電池電阻（0.1歐姆）和一塊差的電池（0.4歐姆）在容量上的差距并不分明。保修書上的低放電電流能使差電池也變成好電池。電壓降低后，差的電池（0.4歐姆）比好電池斷電時間快30%。好的BMS能監測內部電阻并且主動降低電流以便推遲斷電。但是加速度也顯著下降：是時候換電池了。

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