新能源车灰科技：比亚迪与特斯拉对12V锂电池的应用
题目没写错，是“灰科技”，也并非谐音梗，因为12V锂电池已经不再是比亚迪独步天下的技术了。
不过，比亚迪的12V锂电池在车企圈内依旧一骑绝尘，领先其他厂家5年以上的身位。对于这种逐渐成为行业趋势、追仿对象、褪去暗黑包装色的技术，笔者称之为“灰科技”。
DM-i超级混动发布会
从特斯拉说起要想吸引眼球，故事得从特斯拉说起。2021对于特斯拉来说，是冰火两重天的年份，一方面Model-Y年初启售，火爆异常，另一方面，从上海车展开始，负面舆情接踵而来。六一儿童节那天，有一篇报道《突发 | 深圳一特斯拉断电车主被困险窒息》也引起了不少人尤其是迪粉的吐槽。
这件事的主因是特斯拉使用的12V蓄电池缺电，导致整个电控失效。刚开始很多人不愿相信，特斯拉这么高精尖的电动车怎么会出现这种“低级故障”？之所以给低级加了引号，是因为对于已经过气比较LOW的燃油车，12V蓄电池亏电是常规故障，见怪不怪。例如，笔者原来的一台燃油车，静置三周不开，就打不着火了，原因就是蓄电池亏电。
此次事件在技术层面上反映出来的问题是，特斯拉在售量产车型使用的12V传统铅酸蓄电池对于主打卖点之一为“基本免维护”的电动车来说，是个不可忽视的短板。
特斯拉车型使用的12V铅酸蓄电池
当然，特斯拉自己也很清楚这个问题，并且，特斯拉已经有了解决方案。2021年6月10日，Elon Musk在加州展示了Model S Plaid车型，这台车的一个亮点就是使用了12V锂电池。之后，Elon还在推特上点赞了一条相关推文，这条推文以井底之蛙姿态环顾英语世界，拷问道：“12V电池与车辆寿命同期，其他哪家能做到？还有谁？！” 殊不知，爱用汉字的比亚迪12V锂电池已经装车实战多年了。
特斯拉使用的这个12V锂电池据传由宁德时代供货，容量是6.9Ah，用12V乘以6.9Ah，可以计算出这块电池的满电电量为0.083度（kWh）。这里简单解释一下计算公式：
公式中能量的单位是kWh，就是常说的几度电；容量的单位是Ah，例如6.9Ah的含义是满电情况下电池以6.9安培的电流放电可以持续工作1小时，即1C倍率充放电电流。
相较于之前的铅酸电池，锂电池的1C倍率电流数值和电量都下降了一个数量级，笔者认为原因有两点：
12V锂电池的放电倍率更高，例如20C（对应138A），可以支持短时间大电流应用需求。动力电池可以通过DC/DC降压电路输出12V电压，为12V电气系统供电并为12V锂电池补电。然而，普通铅酸电池的循环周期只有几百次，而锂电池的循环周期高达数千次，所以12V锂电池的寿命比铅酸电池高一个数量级，可以做到与整车寿命同期（再也不用换蓄电池了）。
传统铅酸蓄电池虽然特斯拉在售量产车使用的是传统铅酸蓄电池，但还“传统”得不够彻底。区别在于，燃油车使用的铅酸蓄电池容量要更大一些，基本比特斯拉大一倍以上。例如下面这款普通A级轿车使用的蓄电池，容量是60Ah，大型燃油车使用80Ah甚至更大容量的蓄电池。之所以燃油车的蓄电池容量大，主要原因是燃油发动机打火瞬间（启动电机）需要的工作电流较大，可达数百安培，并且排量越大，电流越大。而特斯拉是纯电车型，不需要给发动机点火，蓄电池只要给12V用电设备供电即可，例如仪表、车门、车窗、灯光等等。下图这种蓄电池在电商平台上有公开标价，人民币400元左右。一般车辆2~3年一换。
比亚迪的12V锂电池如果从头讲起，比亚迪自己的PPT最有说服力。早在10年前，也就是2011年，12V启动电池的研发就完成了，2013年第一代在DM2.0车型上应用，2016年第二代用在DM3.0车型，到今年，已经进化至第三代12V铁锂电池，用于DM-i超级混动车型。
限于资料尚不完整，本文只以比亚迪的插电混动车型为例进行介绍。下图是比亚迪展厅中的DM-i车型系统架构模型，可以看出，比亚迪的插电混动车型有一个很大的特点，就是12V启动电池并非安装在前机舱内，而是安装在副驾驶的座椅下方。电池安装在这个位置，拆卸更换极其麻烦，但是无需多虑，这个电池不需要更换，它与整车的寿命是相同的。同时，这个位置在发生正面碰撞时，受损的概率也比较低。
DM-i超级混动系统架构模型
经过三代的发展，比亚迪的12V锂电池目前主要有3个规格，重量、体积、容量从大到小，可以分别适配不同应用场景，除新能源车之外，还可用于轨道交通。结合本文最上面的图片判断，DM-i超级混动车型使用的12V锂电池是容量为13Ah那款，满电电量为0.156kWh。
这个容量目测确实有点小，只有传统铅酸蓄电池（60Ah）的20%。假设你在车内用点烟器插座供电，玩一个75W的笔记本电脑，蓄电池满电容量只能供电2小时。然而，不必担心，比亚迪真正的“黑科技”是动力电池可以给12V电池自动补电，当动力电池电量也不足时，还可以启动汽油发动机发电来给12V电池补电。从此，无论车辆静置多久，都不用担心电池亏电打不着火了。想要实现这种智能充电功能，则12V锂电池需要拥有独立的电源管理系统BMS（Battery Management System），此BMS监测到12V电池亏电时，向主控或动力电池BMS发出补电请求。
宋PLUS DM-i说明书摘录
动力电池给12V电池补电，需要将动力电池的高压电变为12V低压电，即需要DC/DC电路。超级混动车型车载充电机OBC（On Board Charger）实际上是一个三合一装置，其功能包括：
交流慢充，3.3kW。移动电站对外放电，输出交流220V，最大16A。DC/DC降压，将动力电池电压（直流384V）变换为直流12V，最大输出电流160A。宋PLUS DM-i车载充电机铭牌
可见，比亚迪对于12V锂电池的应用从硬件到软件已经有了一套完整的解决方案。
总结传统燃油车使用发动机带动的发电机给铅酸蓄电池充电。
新能源车因为装载有动力电池，所以理论上都具备给12V启动电池自动充电的能力，基于这个特点，12V锂电池替代传统铅酸电池是一个趋势，对于车主好处有两点：
12V电池与整车寿命同期，不用再换蓄电池。不会出现久置亏电的问题，用车更省心。目前，笔者了解的情况是，比亚迪已经在大部分新能源车上标配了12V锂电池，特斯拉正在考虑为老车主更换12V锂电池。
特斯拉对给老车主换锂电池的回应
其他新能源车厂家，还需加油努力。
重要更新：DM-i超级混动车型的12V锂电池搭电说明
2021年7月12日，我首次发表了一个视频《搭电别乱来》，其中提到宋PLUS DM-i车型的12V铁锂电池不能给其它车辆搭电，并摘录了说明书的相关内容，里面用的字眼儿是“严禁给其他车辆进行搭接对火”，如下图。
近日，B站网友@Haour_Lai 对此问题进行了认真的确认。TA向我反馈：“唐DM-i的车主手册里没有写不允许给其它车辆搭电，视频里截图的内容同一页写的是未上OK挡不允许搭电”。之后，TA还查询了宋PLUS DM-i和秦PLUS DM-i的最新说明书，也有些新发现。
新版用户手册我刚刚也重新上比亚迪官网下载了最新版说明书，将相关情况说明如下：
《唐DM-i用户手册》，20210707版；《宋DM-i用户手册》，20210727版；《秦DM-i用户手册》，20210728版；在2021年7月份更新的DM-i车系用户手册中，关于12V启动电池搭电的说明，都已经修改。最新的说明都是“未上OK档严禁搭火”，见下图标黄高亮部分。换句话讲，就是踩刹车启动车辆，仪表显示OK后，可以给其它车辆（包括燃油车）进行搭火救援。
唐和宋DM-i的用户手册右下角还有一个比亚迪汽车工程研究院的更正戳，看来这是官方论证过的新知识点！秦的用户手册没有这个更正戳，但应该也是同理。
知其然也要知其所以然如果要理解比亚迪这个更新，就要从12V锂电池讲起。我之前写过一篇文章《新能源车灰科技：比亚迪与特斯拉对12V锂电池的应用》，其中讲过DM-i车系使用的铁锂电池的参数，为12Ah/0.156kWh。这个电池容量是远小于传统铅酸蓄电池的，传统铅酸蓄电池的容量为60Ah或更大，其对应的1C倍率电流高达60A，而铁锂电池的1C倍率电流只有13A。传统燃油发动机启动时，启动电机的工作电流很大，高达数百安培，如果用铁锂电池为这些车搭火救援，恐怕电池的电流不够。这就是为何最早的用户手册中提到严禁为其他车辆搭火的原因。
当车辆挂上OK档后，车辆的动力电池上电工作，此时，三合一OBC车载充放电机的DC/DC也开始输出12V电压。这个输出的能力按照铭牌标识，为160A。应该可以支撑燃油发动机的启动电流需求。
老唐DM车型的说明书作为对比参照，我也下载了最新版的《唐DM用户手册》，是20200316版。其中的说明仍是“严禁搭火”。虽然我个人认为这些混动车型的原理应该相通，但目前老唐DM车主还是按照用户手册的指导操作吧。
总结首先，给比亚迪点个赞，这种持续更新改进的态度是对的。
其次，给比亚迪踹个踩，手册更新也要及时同步通知老车主，对吧？
最后，向认真的网友致谢，我在写文章做视频的过程中，也持续学到了新东西，很有收获！
