動力電池使用壽命一般為多久？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-22 09:53
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針對在電動汽車上使用的動力電池使用壽命終了，定義是電池的衰減量達到初始容量的20%。動力電池的使用壽命在電動汽車上反復(fù)充放電時，會由于鋰離子電池內(nèi)部的副反應(yīng)不斷發(fā)生使得電池本體材料性質(zhì)而發(fā)生衰退。這種衰退是由于以下幾個方面產(chǎn)生：電極材料晶格結(jié)構(gòu)的改變；電極材料發(fā)生分解、剝落或腐蝕造成活性材料減少；電解液分解消耗引起的導(dǎo)電性下降和阻抗增加；由于負極析鋰或副反應(yīng)造成可脫嵌的鋰離子被消耗；副反應(yīng)生成的氣體、不溶物質(zhì)以及粘結(jié)劑改性和集流體腐蝕引起的阻抗增加。
從實際使用環(huán)境條件來看，影響動力電池單體使用壽命的因素主要包括充放電截止電壓、充放電倍率、使用溫度以及擱置條件。
已經(jīng)有很多資料文獻表明在一定范圍內(nèi)，不同充電截止電壓的循環(huán)壽命分別隨充電電壓越高而越短。這說明充電截止電壓對電池使用壽命的影響非常大。高的充電截止電壓會加劇電池副反應(yīng)的發(fā)生導(dǎo)致電池使用壽命縮短。動力電池在整車上使用時，由于電動汽車的各種行駛狀況使得電池易出現(xiàn)衰退而在較高電位區(qū)域充放電時性能下降較嚴(yán)重。
動力電池在電動汽車的使用過程中為滿足不同的駕駛工況從而采用不同的充放電倍率。對動力電池倍率充放電的研究表明大倍率充放電會加速電池容量的衰減，充放電倍率越大，電池容量衰減越快。這主要是由于正極材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的改變以及負極表面膜增厚導(dǎo)致鋰離子擴散困難造成的。如果充放電倍率過大的話，還有可能造成單體電池過熱、短路引起爆炸等。
不同的動力電池有不同的最佳使用溫度，過高或過低的溫度都會對電池的使用壽命產(chǎn)生影響。隨著溫度的降低，鋰離子動力電池的放電容量會有所降低。這是因為隨著溫度的降低，電解液的離子電導(dǎo)率隨之降低，引起電池內(nèi)阻迅速增大，導(dǎo)致電池在低溫時輸出性能變差。
近期，國家科技部就新能源汽車專項申報的征求意見，其中鋰離子電池單體的考核標(biāo)準(zhǔn)密度為：電池單體能量密度≥300Wh/kg，循環(huán)壽命≥1500次，成本≤0.8元/Wh，此考核標(biāo)準(zhǔn)是否契合目前鋰離子動力電池發(fā)展的實際情況？
陳全世表示，科技部提出的考核標(biāo)準(zhǔn)雖具有一定難度，但作為研發(fā)項目的宏觀目標(biāo)，并非不可實現(xiàn)，這需要結(jié)合各企業(yè)及科研機構(gòu)所具體的科研水平和項目實際操作過程。作為生產(chǎn)企業(yè)，即使無法實現(xiàn)此項考核標(biāo)準(zhǔn)，也要在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)過程中盡量向目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)靠攏，從電池材料著手，把控好質(zhì)量關(guān)，提高電池密度及循環(huán)壽命。
據(jù)《示范應(yīng)用新能源小客車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品備案管理細則(2015年修訂)》規(guī)定顯示，目前我國動力電池的質(zhì)保為8年或12萬公里。對于這一規(guī)定的質(zhì)保期，不同電池企業(yè)有著不同的看法。對此，陳全世認為，動力電池在實驗中不僅擁有循環(huán)壽命，還擁有日歷壽命，以循環(huán)壽命判斷動力電池能否實現(xiàn)8年質(zhì)保期限過于片面。此外，動力電池在使用過程中的維護保養(yǎng)對其使用壽命的長短至關(guān)重要。因此，動力電池能否擁有專業(yè)的、形成商業(yè)模式的售后服務(wù)是提高電池使用壽命的關(guān)鍵因素之一。
發(fā)展輕量化微型電動車
當(dāng)談及新能源汽車企業(yè)創(chuàng)新研發(fā)時，陳全世認為，我國大部分整車企業(yè)都正在做創(chuàng)新研發(fā)，沒有創(chuàng)新精神企業(yè)是無法在市場上存活下去的。未來的新能源汽車將朝著“輕量、微型、節(jié)能減排”的方向發(fā)展，在這過程中，需要企業(yè)投入時間與資源進行產(chǎn)品創(chuàng)新，也需要國家出臺更加完善的技術(shù)及管理標(biāo)準(zhǔn)。
低速電動車在我國有著很大的市場需求，僅去年我國微型電動車的年產(chǎn)量就達到了近70萬輛，其中山東和河南是產(chǎn)銷大省。陳全世表示，低速電動車的生產(chǎn)、銷售、管理和使用的多個環(huán)節(jié)都存在頑疾，嚴(yán)重影響了整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。日前，由多個行業(yè)協(xié)會聯(lián)合制定的《微型電動車技術(shù)條件》團體標(biāo)準(zhǔn)正式實施，2016年9月，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會牽頭的低速電動車標(biāo)準(zhǔn)委員會也將成立，年底相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將正式出臺。
