BMW在传统车上的两种12V锂电池

我最近看到传统汽车上使用12V锂电池的进度比较快。主要分为两条路径。一个是更换原来豪车辅助的AGM电池，一个是直接替代启动电池。

这个以BMW为代表，这个路径还是比较清晰的。

01 BMW传统的12V电源系统

BMW目前的很多车型之前设计都是2-3块AGM电池，后备箱90-105Ah作为主12V电源，在前舱配置50Ah的电池，在部分高端车型为转向系统还会配置一个12Ah的AGM电池。

表1 主要的系统情况

这种设计在家用车里面不算多，主要在高端车型上考虑12V电源的稳定性，设计了不同的分电系统。双电池的考虑，主要是考虑电源系统的特性，是典型的要性能，成本放一边。

图1 原有传统车的12V电池和配电系统

之前较早的设计中，BMW在M3和M4上使用这款汤浅的69Ah的12V电池来代替90Ah的AGM电池，总体的效果不算特别成功。短期内来看，我们观测到在大量的车型里面，这种直接把启动电池直接替换的方案短期内可能是一个瓶颈。

图2 BMW的12V启动锂电池

02BMW的双电池系统

所以BMW替换的路径，主要是使用10Ah的锂电池来替换50Ah的AGM电池，主要的理由有几个：

1） 降低碳排可以通过能量回收达到0.5-2kw（这是BMW之前在传统车上做的能量回收），可以达到1-2g/km，应该是在48V全面导入之间的储备技术。

2） 减重:相比AGM电池，可以减少17-19kg

3） 启动的质量：主要是锂电池的放电特性能让引擎的Crank的效果更好，降低抖动

4） 保护主AGM电池，这个涉及双电源系统的分配问题，主要是10Ah的电池的放电特性真的很好

所以之前在3系和5系等新的平台切换中尝试中，BMW已经把这种12V电池大量开始使用，如下图所示。

图3 BMW的10Ah

附属锂电池 如下图所示，是这个12V电池的基本结构，在电池的负极端是BMS控制板，在电池的正极端是一个隔离开关，中间是10Ah设计的模组。

图4 BMW的12V 10Ah电池的结构

从模组的拆解信息来看，这个模组设计是做了一个独特的高倍率的电芯，LG Chem使用之前经典的PHEV的模组设计给BMW做了一款这样的产品，这也是目前BMW能看到的首次采用软包电芯（48V的结构也是相似的，电芯的容量是11Ah的）。

备注：采用的时间是从2017年就开始了

图5 12V 电池结构

在里面的控制器板相对就是一个V、I、T的检测，由外部的DME来进行充电、诊断和更换的记录，通过LIN进行通讯。

图6 BMW的12V锂电池和12V双电源系统的控制框图

小结：在高端车上，AGM电池这样的可靠的12V电池还牢不可破，未来能锂电化的要么是48V+AGM，或者是12V辅助+AGM主电，HEV和PHEV里面的构型可能可以作为大锂电+12V小锂电，而BEV里面短期内可能还是AGM+大电池。当然在L2+的需求迭代中，12V电源系统采用双电源至少加一个12V锂电还是可以预期的。