A Comprehensive Review of Battery State of Health Estimation: Methods, Challenges and Future Perspectives
Hakan Çoban、Koray Erhan、Mustafa Baysal
1. A Comprehensive Review of Battery State of Health Estimation: Methods, Challenges and Future Perspectives
论文基本信息
| 字段 | 内容 |
|---|---|
| DOI/URL/PDF | DOI · 期刊题录 · PDF |
| 发现来源 | source_history: OpenAlex；DOI、PDF |
| 期刊/会议/平台 | International Journal of Automotive Science and Technology，Review Article，2026，10(3): 692–710 |
| 发表日期 | 2026-10-03；DergiPark 题录页列明 Publication Date，PDF 题录另列 2026-10-01 接收 |
| 作者/机构 | Hakan Çoban（第一作者）、Koray Erhan、Mustafa Baysal；Yıldız Technical University、Marmara University（PDF 作者单位） |
| 通讯作者 | 未能确认 |
| 脚本评分/证据等级 | 58；电池/SOH 主题、物理信息/混合方法及开放获取；全文级 |
| 核验路径 | pdf_url：HTTP 200，返回 PDF，pypdf 成功提取 19 页；期刊题录页及 DOI 页面均成功打开并核对题名、作者、日期。 |
纳入理由与原文证据
- 主题/边界： 聚焦锂离子电池 SOH 定义、估计方法、验证设计与 BMS 可部署性，符合 SOH 监测主题；属于方法综述，不是单一 RUL/EOL 预测模型论文。
- 证据： 正文称“no single estimator is uniformly superior”；摘要说明其筛选后综合 117 项出版物、机构报告及法规资料。证据来自可访问全文。
数据集/电池体系
- 体系/数据： 讨论对象为锂离子电池；综述证据库为 117 项出版物、机构报告及法规材料，并非作者新建实验数据集。未报告自有电芯数或原始测试数据。
- 工况/跨域： 综述讨论温度、SOC 窗口、倍率、储存历史、机械载荷、部分充电和跨电芯/化学体系等因素；代表性研究的覆盖各异，不能视为本综述统一验证工况。
EOL/RUL/SOH 定义
- 目标/定义： 综述区分容量型 SOH 与内阻/功率型 SOH，并给出按应用指定 EOL 量归一化的定义；EOL 阈值取决于应用，不设通用值。文中提到汽车容量阈值常在初始容量约 70–80%，并明确不是普适规则。
- 未来信息风险： 本文不训练未来寿命预测器；对其所引模型仍应核查是否按完整电芯/工况划分、是否存在同电芯循环泄漏、测试域调参及不确定性未校准等问题。综述未对全部原始研究逐项重新审计这些风险。
模型方法
- 流程： 按特征法（ICA/DVA/EIS 等）、等效电路与滤波器（EKF/UKF/PF）、数据驱动（LSTM/CNN/Transformer）及物理信息/混合方法归类比较；本文自身不提出新模型或预测输出。
- 部署： 指出等效电路滤波器计算负担较低，差分特征受噪声影响，较大型深度模型需评估端侧成本；未提供本文模型的硬件、时延或在线更新实验。
验证设计
- 划分/泛化： 这是结构化叙述综述，非 PRISMA 系统综述或荟萃分析；搜索更新至 2026-08-27，报告去重筛选后保留 117 项资料。未声称穷尽数据库命中数，也无作者统一测试集。建议比较原始研究时优先看按电芯/工况留出、外部数据和现场验证。
- 可信度： 中；全文可核验且明确讨论证据边界，但检索方法非系统综述，代表性研究的验证条件不一致。
指标与结果
- 结果： 本文没有自身预测实验、统一测试集或可汇总的单一误差指标；表中数值为各原始研究的情境化结果，作者明确反对不顾化学体系、标签、划分和指标的通用排名。
- 结论重点： 方法选择须匹配传感器质量、化学体系、工况、算力及决策风险；应报告外部泛化与校准不确定性，而不只比较实验室点误差。
泄漏风险、复现性与局限性
- 泄漏风险： 信息不足（综述本身无训练测试划分）；作者提醒同一电芯循环随机拆分可能造成信息泄漏，且数据驱动模型需检查测试域调参。
- 复现性： 中低；公开了检索平台、主题词、检索更新日期和纳入概况，但未提供 PRISMA 流程、完整命中数或可复现的系统检索协议；本文无代码/新实验可复现。
- 局限性： 叙述综述纳入选择可能不穷尽；跨研究指标不能直接比较；重点聚焦锂离子体系，所提方法向其他化学体系迁移仍需单独验证。
是否值得跟进
- 结论： 跟进。
- 理由与下一步： 可用作 SOH 方法与验证设计的索引，尤其适合检查数据切分、跨域验证和不确定性报告。下一步按其比较表挑选与目标化学体系/工况匹配的原始论文，逐篇核对数据集、误差和泄漏风险；不要把综述的建议当作实证性能结论。
查看关键词分类依据
- SOH estimation · 标题包含「state of health」
A Comprehensive Review of Battery State of Health Estimation: Methods, Challenges and Future Perspectives - PINN / physics-informed · 摘要包含「physics-informed」
feature-based, model-based, data-driven, and physics-informed/hybrid estimation methods, and evaluates them against validation design, chemis - Generic neural network / deep learning · 摘要包含「data-driven」
mechanisms with feature-based, model-based, data-driven, and physics-informed/hybrid estimation methods, and evaluates them against val - Bayesian · 摘要包含「uncertainty」
nst validation design, chemistry dependence, uncertainty, computational burden, and on-board feasibility. The literature was updated thr - Degradation mechanism / cycling stability analysis · 摘要包含「degradation mechanism」
This structured narrative review integrates degradation mechanisms with feature-based, model-based, data-driven, and physics-informed/hybrid esti - Hybrid model · 摘要包含「hybrid」
del-based, data-driven, and physics-informed/hybrid estimation methods, and evaluates them against validation design, chemistry dep - Li-ion / LIB · 摘要包含「lithium-ion」
Lithium-ion battery state of health (SOH) cannot be measured directly and must be inferred