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電池知識(shí)

不同類(lèi)型的鋰電池壽命有區(qū)別嗎?汽車(chē)鋰電池的使用壽命如何?

來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-05-26 13:45    點(diǎn)擊量:

現(xiàn)在的動(dòng)力鋰電池主要的就兩種:磷酸鐵鋰和三元鋰,在以前的問(wèn)答中,本人也多次說(shuō)到,磷酸鐵鋰長(zhǎng)于壽命和安全性,三元鋰長(zhǎng)于低溫性能和單位電池的電容量。

關(guān)于電池壽命問(wèn)題,三元鋰的循環(huán)次數(shù)在500到1000次左右,磷酸鐵鋰在2000次左右,以最少的500次為例,奇瑞EQ續(xù)航是200公里,綜合工況按80%計(jì)算是160公里,500X160=8萬(wàn),也就是說(shuō)正常情況下,奇瑞EQ實(shí)際行駛大約8萬(wàn)公里的時(shí)候,電池容量就會(huì)衰減至最初的80%;如果按磷酸鐵鋰的2000次計(jì)算,大概是32萬(wàn)公里,如果續(xù)航400公里的話則是64萬(wàn)公里,所以才有比亞迪號(hào)稱(chēng)電池可以用到整車(chē)報(bào)廢的說(shuō)法。當(dāng)然,電池容量到80%仍然可以使用,只是按照行規(guī)電池衰減至80%時(shí),一般就認(rèn)為不再適合當(dāng)做動(dòng)力電池使用。

由此可以看出,不同類(lèi)型的鋰電池壽命是不一樣的,除了鋰電池本身的屬性之外,日常使用的習(xí)慣也會(huì)對(duì)電池壽命產(chǎn)生很大影響。

一、別大電流充電。現(xiàn)在很多電動(dòng)汽車(chē)有快充功能,建議這種功能在應(yīng)急的情況下使用,沒(méi)有急事最好使用慢充,快充的大電流充電會(huì)縮短電池壽命。

二、別大電流放點(diǎn)。無(wú)論電摩還是電動(dòng)汽車(chē),起步油門(mén)到底這種大電流放點(diǎn)也會(huì)縮短電池壽命,尤其是電量偏低時(shí),更是不能大電流放電。

三、別過(guò)充。當(dāng)電池充滿(mǎn)電指示燈變綠時(shí)其實(shí)并未完全充滿(mǎn),這時(shí)再充一個(gè)小時(shí)是沒(méi)有問(wèn)題的,不過(guò)充得時(shí)間過(guò)長(zhǎng),又沒(méi)有充電保護(hù)的話,會(huì)影響電池壽命的。

四、別過(guò)放。當(dāng)電量剩20%的時(shí)候,建議就進(jìn)行充電,如果長(zhǎng)期到電量為0才去充電,電池很快就玩完。理論上,電池在20%和80%之間循環(huán)能極大地提高電池的壽命。

影響電池壽命的因素主要是以上4種,另外,電池工作溫度過(guò)高,機(jī)械性損傷等,也會(huì)影響電池壽命。

以本人對(duì)松下動(dòng)力電池的使用體驗(yàn)來(lái)看,真正影響使用體驗(yàn)的不是電池壽命,而是低溫,官方宣稱(chēng)最少可以循環(huán)500次,小牛N1續(xù)航100公里,也就是4-5萬(wàn)公里,本人上下班1年也就騎行4500公里左右,也就是說(shuō)電池可以用10年左右。夏天騎行,續(xù)航真的不錯(cuò),但冬天就不行了,尤其在零下10度左右時(shí)(坐標(biāo)山東德州),續(xù)航嚴(yán)重縮水,夏天實(shí)際能跑70-80公里的話,冬天也就40-50公里。電動(dòng)汽車(chē)也是如此,北方冬季,純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航減半純屬正常,而燃油車(chē)幾乎不受影響。

一組電池能跑30萬(wàn)公里已經(jīng)不算短壽命了,建議研究電池的科學(xué)家在提高鋰電池壽命的同時(shí),得把低溫對(duì)電池的影響降下來(lái),否則電動(dòng)汽車(chē)還是很難有大的發(fā)展。隨著新能源汽車(chē)的迅速普及,各大汽車(chē)廠商也看到了電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展前景,不少?gòu)S商開(kāi)始紛紛嘗試推出電動(dòng)汽車(chē),但是就目前的情況來(lái)看,電動(dòng)汽車(chē)還有些尚待解決的問(wèn)題,比如電動(dòng)汽車(chē)鋰電池壽命可以用過(guò)多久?充電慢、續(xù)航里程短等,但在這些問(wèn)題中,還有一般容易被消費(fèi)者忽略的重要問(wèn)題——電動(dòng)汽車(chē)電池的壽命。

 

現(xiàn)階段各個(gè)廠商嘗試研發(fā)的電動(dòng)汽車(chē)所載電池基本都是蓄電池(鋰離子電池為主)和燃料電池,燃料電池由于研發(fā)成本和維護(hù)費(fèi)用過(guò)高(燃料電池的維護(hù)成本大概是蓄電池的三到四倍左右),不太適合現(xiàn)階段的電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展。所以暫且不提,單說(shuō)現(xiàn)在普遍使用的鋰電池。

普通的電子產(chǎn)品上的鋰離子電池使用壽命大概是5到20年,平均為8年,而以現(xiàn)在的技術(shù)水平,鋰離子電池在電動(dòng)汽車(chē)上的使用壽命只有大約3-5年。當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)上的電池容量衰減到初始容量的80%以下時(shí),電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程將會(huì)明顯減少,當(dāng)電池容量衰減到70%以下時(shí),就必須要更換電池了。對(duì)于目前的很多純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō),電池的成本大約占汽車(chē)總成本的40%左右,也就是說(shuō),更換電池就相當(dāng)于換了小半個(gè)車(chē)。

 

之所以電動(dòng)汽車(chē)電池壽命較短,原因無(wú)外乎是工作環(huán)境影響和大規(guī)模充放電所致。

工作環(huán)境方面,電動(dòng)汽車(chē)電池在高溫或低溫狀態(tài)下工作都會(huì)對(duì)鋰電池壽命產(chǎn)生影響,這種影響一般人為不可控制,畢竟開(kāi)車(chē)的外部環(huán)境給予人的選擇性較低。

電動(dòng)汽車(chē)鋰電池壽命:充電

充放電方面,目前電動(dòng)車(chē)的充電方式基本為兩種——家用充電樁和充電樁快充。以目前世界上名聲最好的電動(dòng)車(chē)特斯拉為例,特斯拉的超級(jí)充電,20分鐘可以為車(chē)充一半的電量,充電峰值最高可達(dá)每小時(shí)500多公里的充電速度,充電功率最高有120千瓦。

這種充電對(duì)于電池的壽命影響還是不小的,衰退據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)的特斯拉的電池衰退效率為“1萬(wàn)公里衰退1%左右”,如果長(zhǎng)期使用“快充”衰退效率會(huì)更快,并且包括特斯拉在內(nèi)的大部分電動(dòng)車(chē)廠對(duì)于電池的衰退都是不算在質(zhì)保里程之內(nèi)的,所以電池壽命對(duì)車(chē)的影響足夠引起用戶(hù)重視。

 

電動(dòng)汽車(chē)鋰電池壽命:“鹽浴”方式延長(zhǎng)壽命

澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)發(fā)表研究報(bào)告稱(chēng),該機(jī)構(gòu)科學(xué)家發(fā)明了一種更簡(jiǎn)單的方法用來(lái)延長(zhǎng)充電鋰電池的壽命,該機(jī)構(gòu)將這種方式命名為“鹽浴”。

據(jù)悉,改方法由CSIRO與皇家墨爾本理工大學(xué)、昆士蘭科技大學(xué)合作研究發(fā)現(xiàn)的。根據(jù)CSIRO的研究人員介紹,他們所用的材料是一種離子液,這種離子液也稱(chēng)常溫熔鹽,是一種透明、無(wú)色、無(wú)味、且阻燃的獨(dú)特液體,這些材料可以在電極表面形成一層保護(hù)膜,使電池在使用時(shí)保持穩(wěn)定。處理電池的過(guò)程和原理為,在電池組裝前,將鋰金屬電極浸沒(méi)在含有離子液和鋰鹽的混合電解液中,經(jīng)過(guò)這種處理后,不但能延長(zhǎng)電池的壽命,而且可以將電池的續(xù)航時(shí)間延長(zhǎng),性能和安全性也能得到一定的增強(qiáng)。

 

在新能源汽車(chē)發(fā)展這一塊,未來(lái)燃料電池等高端能源肯定會(huì)是一個(gè)趨勢(shì),電動(dòng)汽車(chē)鋰電池壽命長(zhǎng)或短,但是以現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō),鋰離子電池確實(shí)是最合適的選擇。雖然充電慢、續(xù)航短的問(wèn)題急需研究解決,但是電池的衰退也不容忽視,甚至比前兩者更重要,因?yàn)樗梢哉f(shuō)直接影響了汽車(chē)的壽命。如果CSIRO的研究成果能夠應(yīng)用到實(shí)際,那么對(duì)鋰電池汽車(chē)的發(fā)展著實(shí)有著不小的推動(dòng)力。目前現(xiàn)在的動(dòng)力鋰電池主要的就兩種:磷酸鐵鋰和三元鋰。磷酸鐵鋰長(zhǎng)于壽命和安全性,而三元鋰長(zhǎng)于低溫性能和單位電池的電容量。

 

對(duì)于電池壽命,普通的電子產(chǎn)品上的鋰離子電池使用壽命大概是5到20年,平均可以達(dá)到8年。不過(guò)以現(xiàn)在的技術(shù)水平,鋰離子電池在電動(dòng)汽車(chē)上的使用壽命大約只有3-5年。

 

之所以電動(dòng)汽車(chē)電池壽命較短,原因無(wú)外乎是工作環(huán)境影響和大規(guī)模充放電所致。三元鋰的循環(huán)次數(shù)在500到1000次左右,磷酸鐵鋰在2000次左右;

 

以最少的500次為例,奇瑞EQ續(xù)航是200公里,綜合工況按80%計(jì)算是160公里,500X160=8萬(wàn),也就是說(shuō)正常情況下,奇瑞EQ實(shí)際行駛大約8萬(wàn)公里的時(shí)候,電池容量就會(huì)衰減至最初的80%;如果按磷酸鐵鋰的2000次計(jì)算,大概是32萬(wàn)公里,如果續(xù)航400公里的話則是64萬(wàn)公里。

 

如果當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)上的電池容量衰減到初始容量的80%以下時(shí),電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程將會(huì)明顯減少,當(dāng)電池容量衰減到70%以下時(shí),就必須要更換電池了。

 

對(duì)于目前的很多純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō),電池的成本大約占汽車(chē)總成本的40%左右,也就是說(shuō),更換電池就相當(dāng)于換了小半個(gè)車(chē)。


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