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技術(shù)詳解:動(dòng)力鋰電池衰減知多少,多長(zhǎng)時(shí)間要更換電池

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:14757次  |  2020年08月06日  

首先明確一個(gè)觀點(diǎn),電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力鋰電池和手機(jī)相同,都存在衰減問(wèn)題,不同的是電動(dòng)汽車(chē)上的會(huì)更慢,而手機(jī)往往用兩年就有明顯的衰減的。那么汽車(chē)動(dòng)力鋰電池的衰減是怎么個(gè)情況?


現(xiàn)在的行業(yè)規(guī)定,電池衰減到原值的80%,就達(dá)到了更換標(biāo)準(zhǔn),目前主流的動(dòng)力鋰電池有兩種,咱們分開(kāi)來(lái)看:


一種是以特斯拉為代表的三元鋰離子電池,它的能量密度更高,體積小重量輕,但是由于散熱是個(gè)大問(wèn)題,所以它要額外的空間和質(zhì)量安裝水冷散熱系統(tǒng),并且安全性上不如鐵電池。另外它的電池衰減比較快,大概800-1200次完全充電循環(huán),就衰減20%。完全充電的意思是,只有0-100%充電才算一次,假如電量從50%-100%,算半次充電。按照續(xù)航里程300公里計(jì)算,達(dá)到更換標(biāo)準(zhǔn)在24萬(wàn)-36萬(wàn)公里之間,按照家用車(chē)每年行駛的里程,怎么說(shuō)也要十幾年了。


另一種是比亞迪代表的磷酸鐵鋰離子電池(鐵電池),這種電池性能和三元鋰離子電池剛好相反,它的密度較小,相應(yīng)造成體積大、質(zhì)量大、散熱好的特性,并且它的安全性也比三元鋰離子電池好。


它的電池?zé)崴p就比較慢了,大概2000次才衰減20%,不過(guò)由于它的續(xù)航里程較短,所以壽命和鋰離子電池其實(shí)是差不多的。


至于電池為何會(huì)出現(xiàn)衰減,我就來(lái)簡(jiǎn)單介紹下吧。我看了幾份美國(guó)學(xué)者的研究報(bào)告,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),在鋰離子電池中,有一層交換膜,鋰離子來(lái)回穿過(guò)這層膜完成充電放電。在多次充電后,一小部分鋰離子失去活性,變成“沉積的鋰離子”,它們會(huì)在電池內(nèi)部形成一種“電絕緣外殼”,這個(gè)外殼越厚,電池的性能就越差。另外在放電時(shí),也有一部分鋰離子會(huì)被消耗以此補(bǔ)充交換膜的損壞,此時(shí)由于鋰離子數(shù)量減少,將會(huì)降低續(xù)航里程。


目前從硬件上并不能完全解決這個(gè)問(wèn)題,只能從電控系統(tǒng)入手,用各種算法計(jì)算出如何才能上升續(xù)航里程,減小衰減,據(jù)我所知在這方面特斯拉做的全球最好。


當(dāng)然很明顯,我國(guó)ZF是了解鋰離子電池這個(gè)特性的,于是規(guī)定電動(dòng)汽車(chē)電池的質(zhì)保長(zhǎng)達(dá)8年/15萬(wàn)公里,在此之內(nèi)只要達(dá)到更換標(biāo)準(zhǔn),那么4S店要一律免費(fèi)更換,這點(diǎn)國(guó)家做的還是非常貼心的。


當(dāng)然有法律保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益還不夠,我們平常使用時(shí)要多注意,在源頭上降低電池?fù)p耗,我問(wèn)了相關(guān)工程師后,有兩個(gè)要注意的事項(xiàng):


1、盡量不要天天大腳踩油門(mén)(電門(mén)),因?yàn)槊筒入婇T(mén)時(shí),電控系統(tǒng)會(huì)發(fā)出訊號(hào),讓大量鋰離子短時(shí)間內(nèi)匯聚在放電端,長(zhǎng)此以往會(huì)降低部分鋰離子活性,并且加快交換膜的損耗,從而新增電池?fù)p耗。


2、別一直使用快充技術(shù)充電,因?yàn)榭斐鋾r(shí),鋰離子快速聚集在充電端,穿過(guò)交換膜完成任務(wù),長(zhǎng)此以往加快電絕緣外殼的出現(xiàn)。


其實(shí)說(shuō)白了,電動(dòng)汽車(chē)的衰減并不可怕,其更換費(fèi)用也會(huì)隨著電池技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越低,再說(shuō)了,一臺(tái)車(chē)開(kāi)十幾年的又不多,大部分人開(kāi)六七年就換了,二手車(chē)的話(huà)湊活開(kāi)也沒(méi)問(wèn)題,畢竟也只消耗了20%,汽車(chē)開(kāi)10年后動(dòng)力損耗還有20%吶!


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