隨著道路上電動汽車數量的增加，汽車制造商必須高效、環保地管理電池的整個生命周期。在歐洲，已經發布了一項新的電池指令，對所有電池提出了要求，包括用于汽車應用的電池，例如效率和性能、耐用性、碳足跡監測、原材料來源、處置和報廢回收利用電池。

一種可以解決這些問題的方法是基于平臺和電池分析技術，它們將智能帶入電池生產過程及其第一個生命周期。分析軟件平臺提供的智能可讓您延長電池的使用壽命，生產更好、更高效的電池（因此具有更大的自主權），簡化廢棄電池的回收過程，并防止安全風險和召回。

Twaice 電池分析軟件

Twaice 是總部位于德國慕尼黑的公司，使用數字孿生模型和基于云的軟件開發電池預測分析軟件。通過直接與電池管理系統連接，該平臺收集重要數據進行分析，例如電壓和溫度，以確定電池的當前狀態。

使用在云上運行的數字雙胞胎，您可以創建一個模型，忠實地模擬鋰離子電池的運行，幫助汽車制造商選擇正確的材料和適當的電池尺寸。數字孿生是 Twaice 開發的技術的核心，它將對電池物理和操作的深入了解與人工智能算法相結合，以評估電池的當前狀態并預測其未來狀態，從而預測其可靠性。 除了在其運行生命周期內改善電池管理外，Twaice 開發的軟件還提供了額外的信息，例如電池的老化程度及其剩余價值。圖 1 顯示了 Twaice 在測試中的建模和仿真。

Twaice 開發的技術不僅針對汽車領域，而且更廣泛地針對整個移動領域和能源領域。

“我們將自己定義為領先的電池分析和模擬公司，幫助我們的移動和能源行業的客戶，”Twaice 的聯合創始人兼聯合首席執行官 Stephan Rohr 說。“我們的客戶包括大型汽車制造商，但也可以是車隊運營商、運營巴士和汽車。另一方面，我們也在解決能源行業，大型存儲制造商需要在電池業務上取得成功。”

在未來 5 到 10 年內，將大規模部署電池，為汽車、公共汽車、卡車和儲能系統供電，這將為電池生命周期帶來很多挑戰。電池的設計是一項至關重要的任務，因為您必須選擇正確的電池化學成分、充電速度、續航里程和所有相關參數。有很多挑戰以某種方式與電池健康和電池壽命相關聯。

“我們四年前開始建立一家公司，幫助移動和能源行業擁有更好的電池生命周期，”Rohr 說。“我們正在構建并向客戶提供他們可以在兩個主要用例中使用的軟件工具，即開發階段和業務運營。”

盡管其總部位于慕尼黑，但 Twaice 已經在歐洲開展業務，在巴黎開設了辦事處，并于去年 10 月在芝加哥開設了辦事處，以覆蓋他們所服務的客戶并在現場為他們提供支持。

如前所述，Twaice 專注于電池通常非常大的汽車和能源行業。在電動巴士中，電池的維持壽命約為 100，000 至 250，000 歐元；因此，擁有適當的電池生命周期是運營巴士車隊的企業的關鍵因素。當然，這與使用非常小的電池（例如電動踏板車）有點不同。Rohr 說：“當公司開始開發他們的滑板車或電池時，他們總是可以應用我們的電池模擬工具來幫助評估電池壽命。無論是踏板車公司、汽車公司、公共汽車公司還是能源公司，對我們來說都無關緊要。”

Twaice 軟件分析提供的另一個相關功能是保修跟蹤。例如，公交車隊公司可以使用它來評估在接下來的兩年、三年或四年內是否可能發生保修索賠，當任何健康參數超出保修范圍時就會發生這種情況。

Twaice 的軟件還可用于深入研究電池架構。由于電池由許多不同的電池模塊組成，因此可以檢測到故障電池。因此，分析不僅在系統級別執行，還深入到模塊和單元級別（圖 2）。這可以提供有價值的信息，例如何時需要更換模塊。客戶因此可以節省大量資金，因為更換單個模塊比更換整個電池組更便宜。

“我們系統的核心是預測電池分析，”Rohr 說。“它不僅限于評估當前狀態，還可以預測未來，比如三年后的剩余壽命、三年后的剩余續駛里程，或者電池何時會過期。”

Twaice 是一個真正覆蓋整個電池生命周期的播放器，即開發階段和監控階段。涵蓋這兩個階段會帶來一些好處，因為可以使用協同作用，將知識（數字雙胞胎和分析）從開發階段轉移到運營和預測階段。公司可以使用 Twaice 的軟件來檢查電池系統的剩余壽命和健康狀況，并確定它是否適合二次使用，或者一旦不再適合其首次使用時是否應該直接進行回收。

在技術方面，目前有幾種不同的技術用于鋰離子電池制造，例如鎳錳鈷 （NMC）、鎳鈷鋁 （NCA） 和磷酸鐵鋰 （LFP）。“我們看到了向 LFP 發展的強勁趨勢，特別是在能源領域，而且在移動領域，因為你將擺脫鈷，而且它也更便宜，”Rohr 說。

Twaice 目前與研究固態電池的大學和公司有著非常牢固的關系，但在 Rohr 看來，它們在 2025-2027 年之前不會商用。