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1 # cnBeta
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2 # 威馬汽車車友會
首先,我們要知道目前的新能源純電動汽車大多數都是採用的三元鋰電池,這類電池在長期使用後存在自然衰減,這是化學因素導致,電池衰減的原理可以簡單理解為電池充放電的過程就是鋰離子往返正負極的過程,在這個過程中有一層交換膜,每次充放電鋰離子都需要穿過這層膜,長此以往,一小部分鋰離子的活性就會變低,最終部分鋰離子喪失原有的活性,不能正常的往返正負極,隨著鋰離子的數量減少,電池就會衰減或老化。
實際上這類問題不僅僅是發生在電動汽車上,比如手機同樣使用的是鋰電池,大家會發現在一兩年後待機時長會明顯降低,汽車的動力電池雖然也會降低,但不會有那麼嚴重,這就是電池管理系統(BMS)起到了一定作用,但電池管理系統僅僅是做到了抑制電池衰減及老化的程度,卻不能完全避免,電池衰減程度的多少完全取決於電池管理系統的技術程度,例如“威馬汽車”電池管理系統就比較出色,經單車16萬公里真實場景測試,威馬電池衰減率小於5%,低於特斯拉。
當然導致動力電池衰減及老化還有一些其他原因,例如溫度、充放電功率等等都會影響到電池的衰減及老化,電池怕冷又怕熱,電池管理系統的作用就是檢測每個電芯的溫度,時時刻刻讓電池保持在適宜的溫度區間,其次,電池過充或者過放也會使得動力電池衰減及老化更嚴重,所以新能源電動汽車淺充淺放最好,對此各廠商也都會在電池充至80%的情況下來限制充電功率以免損害到電池。
根據車隊管理公司 Geotab 在調查了 6300 輛電動汽車後釋出的報告,可知直流快充和空調的使用,會加速電動汽車動力電池的損耗與老化。
與燃油車上的許多活動部件一樣,EV 動力電池也並非可以永續使用。如果經常依賴於直流快充和空調系統,電池的老化就要快上許多。
(圖自:GM Motors,via Cnet)
平均而言,EV 電池的年損耗為 2.3% 。如果一輛 EV 汽車的標稱續航為 150 英里,那麼五年損失在 15 英里左右。
然而包括使用溫度等在內的諸多因素,都會對電池的健康狀態產生影響,尤其是直流快速充電、以及廠商設計的冷卻方案。
對於有著里程焦慮的 EV 車主來說,直流快充是他們首選的充電方案。若接入 240V(二級)或 120V(一級)的市電,車子將需要動輒數小時的充電等待時間。
研究發現,在 L2 和 L1 級充電方案下,EV 的動力電池損耗幾乎可以忽略。但隨著 DC 快充頻率的增加,動力電池的衰減就越明顯。
(來自:Geotab)
研究指出,這種現象,或與快充時的高電流和高溫相關。對任何型別的電池來說,這兩個因素都是極不健康的。
有鑑於此,如需儘量延長 EV 動力電池的使用壽命,最好多使用 L2 級充電,而不是 DC 快充方案。
電池熱管理方面,風冷和液冷的方案,也存在著很大的差異。比如 2015 款的日產聆風(Leaf),就採用了被動式空氣冷卻機制,一年後的電池衰減率達到了 4.2% 。
作為對比,同為 2015 款的特斯拉 Model S,其電池衰減僅為 2.3% —— 可知高溫會加速電池的退化。