作為電動汽車最重要部分的動力鋰離子電池組的價格、性能、壽命和安全性，直接決定了整車的性能。關于動力鋰離子電池，電池組的一致性問題一直困擾著國內外從事電動汽車研發的整車廠商。控制好動力鋰電池的原材料、生產過程和出廠檢驗，可以有效提高電池組的一致性。另外，在駕駛中的合理監控及使用，以及與其他驅動控制系統的最佳搭配也會對電池組一致性的提高有幫助。

材料是關鍵

由于電池組里各電池單元之間的細微差別，電池組的各項性能絕對不是單個電池性能的代數相加。每個電池單元的容量、內阻等特性的差別，會使容量大者總是處于小電流淺充淺放狀態，而容量小者總是處于大電流過充過放狀態，兩者之間性能參數差異越來越大，小容量者提前失效；或者是使內阻大的成為耗能的串聯電阻，并容易發熱過高，縮短壽命。在電池組的使用過程中，每個電池單元的溫度、電壓、電流等都不相同，工作一段時間后，電池組的一致性必然持續惡化，最后導致電池的能效迅速降低到無法接受和繼續使用的程度。

電池單體的類型對電池組一致性影響非常大。動力鋰電池方面，鋰離子電池未來將取代鎳氫電池成為新能源汽車主流。2012年之后隨著磷酸鐵鋰（LiFepO4）電池在技術、成本、市場方面絕對優勢的確立，其需求增速將大幅新增。相對笨重而有記憶效應的鎳氫電池，生產過程和產品本身都有污染的鉛酸電池，以及昂貴、壽命短而不安全的鈷鋰離子電池，磷酸鐵鋰離子電池不僅具有安全、長壽、重量輕、體積小、單體電壓高和自放電小等優點，而且其在電池單元的一致性方面也要遠遠好于其他幾種電池，故此將逐漸成為今后汽車動力鋰電池的重要發展方向。

由于磷酸鐵鋰離子電池陽極的導電性其實并不好，直接限制了它的能量密度和其它特性。關于讓鋰離子與陽極的嵌合和分離更加高效，且同時對陽極的損耗最小，各公司有不同的解決方法。

1）美國A123公司的研究顯示，縮小正極晶體顆粒的大小到一定程度，會對電池性能有很大影響。當正極晶體顆粒能控制在100nm以下至十幾nm，而且電極通過加入其它金屬而發生變性時，鋰離子出入晶體正極材料時（充電和放電），其晶體結構發生的變化就會明顯變小（較少殘留在正極電極材料上），而且，鋰離子進出正極晶體陣列也更加快捷。這樣，不僅電池放電功率大為提高，并且可以對電池進行反復充放，而不會因電極材料損壞致使電池單元失效。

2）phostech公司的方法是在陽極上沉降一層非常薄的蜂窩狀結構的碳原子層（CarbonCoating），作為電介質中鋰離子進出陽極的嵌套窗口，同樣大大提高了鋰離子與陽極的嵌合與分離的效率。

A123與phostech都宣稱自己產品的充放電循環次數在5000次以上，可以保證電池單元的壽命和性價比。

生產過程的質量控制

首先，對母料的來源、純度、成份、配比、保存條件、隔膜質量的嚴格監控與檢驗，是保證電池單元一致性的第一道關卡。目前，高端電動汽車的正、負極材料和電介質等的原料供應基本上都控制美、日幾家具有相關專利技術的大廠手中。國內比亞迪和天津斯蘭特也具備了原材料量產的能力。電池單元制造過程的波動可能比電池材料更難控制。如電池涂布工藝，在生產過程中，漿料涂覆均勻性及厚度均需自動化監控設備即時調整，以保證涂敷均勻。固態項工藝，液態（潤濕）工藝，熔鑄工藝，控制納米級顆粒的純度、大小和晶體形態，溶劑的選擇，添加反應劑的種類，配料及保證配料均勻，過程產物和廢棄物的回收利用（減低成本）等，每一個關鍵環節的質量控制都非常關鍵。任何一步的過程參數和反應條件出現微小偏差，都會直接影響成品的一致性，導致合格率無法達到量產的水平，從而影響電池單元的商業化生產。故此，大型專用精密生產線是保證工藝穩定性的必要條件。

國內外只有幾家公司有生產成套磷酸鐵鋰離子電池設備的技術能力，如美國A123和Valence，加拿大的phostech，日本的東芝、日立和三洋，韓國的LG等，另有約20家公司可以為磷酸鐵鋰離子電池生產線供應部分工序所需設備。一整套設備的價格大約在1.5～3.3億元，這關于有政府背景的各地新能源公司還比較容易找到融資途徑。但是，假如不是自己研發的生產系統，就很難掌握控制過程參數的核心技術。從而在日常操作、維護，以及系統更新換代方面，完全受制于人，而且維持費用會高達每月上千萬元。比亞迪的鐵電池生產線是采用自有技術設計制造的，但自動化程度、在線控制水平和成品良率等情況，暫未公開。

關于已經生產出來的電池單元，假如可以對出廠前的電池單元進行有效質量控制，包括嚴格控制配給同一電池組同廠同批次的電池單元，并經過深度放電等相關電氣功能檢測，可以盡量將不良品檢出，并減少組內差異，對提高電池組的一致性亦有裨益。

動態平衡與系統聯動

關于已經用串聯原理組裝而成的電池組，仍可以用動態均衡原理改善其一致性：關于電池組內的每個單體電池，其電壓、內阻和充電狀態（SOC）等參數都是可以隨時監控的。這些信息假如可以及時有效的反映給電池管理系統，由電池管理系統按各個電池的實際狀況，控制其充放電狀態和流量，以及相應的冷卻散熱調節，保證電池單元在最適宜的狀態下工作，自然也就可以最大限度地保護電池單元，延長其壽命，確保整個電池組在使用中的一致性。

由于電池組一致性的實際技術困難一時難以解決，整車廠、電池組和驅動系統供應商現在更多的是采用“曲線救國”的方式，來盡量減少這個問題帶來的麻煩。

毋庸置疑，提高電池組一致性的最終目標是提高電池組的性價比、壽命和安全性。電池組能否發揮最佳效能，除了其本身的特性，還受制于電池組與其他系統的配合。假如能在研究提高電池組效能的同時，完全針對將要采用的電池組的實際特性，設計對應的電池管理系統、啟動系統、發動機系統和充電系統部分，就可以達到最佳匹配效果。這樣，即使電池組單體的一致性提高有困難，但是專門配合它的其他系統一方面可以精準地檢測和控制電池組及其每個單體的溫度、電性能參數和壽命等，另一方面可以及時調節其溫/濕度，合理安排電池單元的充放電，防止一部分電池單元過載過充，而另一部分電池單元淺放淺充等問題。

這樣綜合、系統地設計電池驅動系統，降低了電池模組的使用門檻，但對系統設備供應商的整合能力提出了更高的要求。要設計出理想而均衡的系統，設備廠商需在化學、電學、材料學等基礎科學上深入研究，并在相關的電子、電氣零部件和準系統等有成熟的技術。

一種可行的辦法是，整車廠對包括動力鋰電池組在內的驅動系統，盡量由一家有實力的設備廠而不是由多家設備廠分別供應單個的“準設備”。戴姆勒汽車和Evonik公司共建汽車電池廠，通用汽車和韓國LG聯合研發電動汽車，都是看重了對方技術方面的雄厚實力。國內方面，奇瑞剛與Betterplace合作開發更換電池的電動汽車，而比亞迪則繼續堅持自主設計和生產，結果如何尚在期待中。

電動汽車國家標準的制定

由于我國汽車技術的來源有日系、美系、德系和法系等，新能源技術的來源更多，國內各地區、各部門在電動汽車發展方向的認知上仍有較大分歧。這導致了電動汽車國家推薦標準一直無法出臺，電動汽車動力鋰離子電池的規格、安全標準和充電方式等規范更是無從談起。關于這樣一個非常要政府大力扶持，業內公司和科研單位共同參與開發的產業而言，宏觀目的不明，自然直接影響到業界整體水平提升，以及各個獨立公司相關產品研發、上市的進度。

日本現在正由產經省、交通省聯合5大車廠和10余家相關公司共同研究推出本國的動力鋰電池標準。這很值得我國相關業者思考