5月24-26日，第十一届中国国际储能大会在杭州洲际酒店召开。本次大会主题是“坚守储能安全底线，推动产业创新发展”。
在5月25日上午的“储能安全与标准检测认证”专场，香港大学香港量子人工智能实验室教授严晓分享了主题报告《锂电池储能全生命周期的安全预诊断和数据化运维》。经演讲人本人授权同意，小编整理了演讲速记，并将速记内容分享如下：
严晓：谢谢，我除了香港大学的兼职教授以外，我还是上海玫克生储能的首席科学家，外面的T02是我们的展位。
储能有三大痛点：1.安全性，2.一致性，一致性问题也会带来进一步的安全性，3.怎么做检测，这么多又串又并，怎么知道某个电芯有问题，是要拿出来一个个测吗？前面北德同事讲过全生命周期，一个储能集装箱放在那里，你怎么知道它什么时候该退下来、有危险？针对三大痛点我们开发了“电池诊断云平台”。
诊断云平台的整个思路是这样的，我们有一个智能硬件比如BMS，把数据传到云脑，在充电过程当中，通过这个充电曲线，我把电芯的关键参数提取出来，再根据锂电池的知识地貌做诊断做决策。具体的话，电芯关键参数是怎么测到的呢？我们对充电曲线进行处理，叫容量增值法，进而可以计算每一个电芯的容量和内阻等参数。对电池串联模组，有一个充满后其他的就不能充，你可以计算模组内其他的需要多少时间充满，从中得到一个分布，然后进行判断。所以这是一种在电芯层面免拆解和零时间成本的关键参数获取方法。
这是我们在UL1974梯次利用标准上提的修正建议，我说UL1974挺好，但是你缺了对在用锂电池的检测方法。测什么、怎么测，怎么对它进行校正？我们提了这个建议，然后被采纳了，现在正在走流程。
怎么做诊断？我们的诊断有两块，第一是异常。假如你有这些特征值，就是电池性能参数，都是很窄地在3σ或者2σ范围之内，你没有异常，你基本上就是安全和可靠的。假如你超出了这个范围，你就有异常，异常不一定就有安全隐患，不一定马上要出问题，但是你要注意了。什么时候会出问题？比如说我这边有一个曲线，在正态分布里面是正常的，我知道在过了这个正常区域较远的地方有一个故障点，你要在接近该故障点前某个阈值及时“叫停”，这个阈值在正常点和故障点的中位靠右，靠右多少跟数据离散度和虚警率有关系，叫恒需警原理。
用同样的方法，我们四年前（2017年）在工博会上我的团队展出了能对电动汽车进行快速年检的设备样机，被解放日报称为“电池医生”，后来我们公司把它升级到云诊断，大家可以去T02了解。
我们判断锂电池衰老到什么程度该让其退役呢？依据是啥？实际上整个学术界和产业界对锂电池的理解还非常浅薄，我们只是知道一些知识地貌，比如说衰老有多种模式和不同的根源并且都是随机的。在充电过程中要是太快并在较低的温度就容易在负极上析锂，析锂严重就会形成枝晶，而枝晶长大戳破薄膜就会导致内短路，短路过程中释放大量能量导致热失控、热蔓延等等。你可能会问，具体来说你有办法提前判断吗？我们对老化锂电池的测试中发现几种微短路先兆的案例。一般正常情况下，充电过程中电压是单调上升的，如果你看到某个电芯往下走了，这就是一个微短路先兆的案例之一。我们用这种方法跟浙江华云合作，在国网头条里面有他们第一个国内首个商业化储能运行平台就是我们帮他实现的。
针对锂电池产业缺乏一个有预测能力的锂离子内部导电机理这一现象，香港大学陈冠华教授邀请我作为兼职教授加入量子人工智能实验室，配合他基于量子力学第一性原理的计算共同建立锂电池SOC与开路电压、内阻的容量之间的量化关系，从单体到模组再到系统，目的是建立一个有可预测能力的理论模型。
这里是一个方案比较，我们的解决方案跟特斯拉比较，跟国内的知名储能BMS提供商比较有哪些特点。每家都有电压和温度阈值的硬件保护。特斯拉还有一个办法，比如说两年前在地下车库出了问题，过了一段时间，它把充电限制到90%，它可以通过OTA来做这件事情，但缺乏我们的诊断。我们就用刚才的方法，我可以提前两周发现，是一种保守的说法，实际情况是在我们的加速老化实验中提前22个充放电循环发现了微短路先兆，加速老化是在45度和1C充放电。因为有了这些知识知识地貌，我们可以在出现异常的时候先去干涉，避免它进入到安全隐患状态。做法是在参数足够异常时动态调整电池的控制参数以避免亚健康的电芯处于极端工作条件下，已达到延长寿命的效果。另一个关键点是我们能够充完电就把参数测出来了，然后如果你的参数就在一定的范围内，就还正常运营，至少到异常甚至有可能到故障的时候我就叫你end of life。这就是我们有一个在线的免拆解的“零时间成本”，但定期还需要做一些校正看这些参数是否准确。我们比较下来，内阻和容量与标准测试方法有5%的误差。我们的运维方法就是数字化运维，线上定位线下维保，所以我们认为这是特斯拉都没有的技术。整个的运维成本，因为我们可以定位到具体的问题模组，可提前预警，而且我现在还可以通过量化分析提前预测运维的效果。比如说我知道我能提升整个电池簇容量5%我就去做运维，而且怎么去做运维，是直接替换还是均衡，是充电均衡还是放电均衡等等，这样就能大大提升运维效率。
这是Awake BMS。现在的储能电池是睡着了不知道知道的状态。我们的BMS是让电池处于醒着状态的，把我们的诊断功能结合起来。因为我知道你的情况，然后我可以动态调整。大家有兴趣的话，可以到我们T02。
这是我们的智能硬件产品——电池数字化管理的“基建”。具体产品，大家可以到702具体玩一玩。
这边是软件平台，我们从安全性、可靠性、经济性以及来给你做诊断。在维护的时候，比如说你换了模组，你要知道是不是恢复了，你按一键，它把所有的诊断好了，你再按一键，它就可以恢复正常。这是我们与国家电网和发电集团的几个案例。这是我们的能源合作伙伴、消费行业的合作伙伴。
谢谢！
