打開 iPhone 的電池設置，在電池健康菜單裡能看到現在這塊電池的最大容量。什麼是電池健康？為什麼電池健康菜單裡展示的是以百分數為單位的最大容量。電池的容量和健康又有什麼關係？爬蟲你一定會傷害電池健康嗎？大家好，我是微微，歡迎來到旅行頻道最硬核的新能源科普。今天我們就來回答兩個問題，什麼是電池健康？ SOH 快充和它之間又有什麼關係呢？電池健康狀態 SOH 其實是一個縮寫，它的全稱是 state of health 而在講電池健康之前，我們可能得回憶一下很久之前聊過的兩個很容易搞混的概念。

池的能量和容量在我們買充電寶的時候，經常說的是容量，比如 1 萬毫安時。但當我們選擇電動汽車配置時，車型數據往往給的是電池包度數千瓦時，以能量為單位，有時候甚至不提能量，直接按長短續航分版本。那麼電池的容量能量到底哪個說了算？對於實際生活中的電器，大家更關心的是它們使用時的功率。

對度千瓦時，這個單位比較熟悉，電動汽車在宣傳時也就往往用度數來作為動力電池的參數。但是在學術界，在 BMS 實際開發過程中，更多使用的單位其實是容量安石。這其中有很多原因，比如電動汽車的充電和行駛，對應的其實是電池包的充電和放電。在這兩個過程中，電壓一定是不斷變化的，而電流卻可以保持恆定。

我們還可以看看這兩個公式能量等於電壓乘以容量，而容量等於電流乘以時間。目前的電壓和電流都是通過傳感器測量得到的，而且一定存在誤差。所以無論是從方便的角度還是從減少誤差的角度，容量都是一個更適用的準確的評估參數。那麼容量具體又代表著什麼呢？這我們就要來看看鋰電池的內部工作原理。充放電時，鋰離子會在正負極之間來回穿梭，並不斷地在正負即材料裡嵌入和拖欠，這也是電池內部最主要的電化學反應，也是我們最希望它發生的。簡單來說，一個電池裡能這樣來來回回的鋰離子越多，它的容量就越大。但是隨著鋰離子不斷地在正負極之間往返，因為一些不可避免的負反應，可用鋰離子容量就會發生損耗。這種損耗有很多種形式，比如讓電池裡的鋰離子變成了無法參加電化學反應的金屬鋰，這就是有時候會聽到的烯鋰。假如新電池有 100 份鋰離子可用，循環 100 次後可能就只有 99 份了。可用的鋰離子減少了正負極，材料活性物質也少了，穿梭各個界面的動力也弱了，種種組合起來，也就是我們說的容量變低了。所以電池健康退化其實是一個無法避免的問題。

我們說的電池健康 SOH 一般就是這塊電池眼下的容量和出廠時候額定容量的比值，出廠的時候這個額定容量的值是定死的，出廠的 BMS 就需要算出以下的容量。這個計算一般叫做暗示積分法。之前的節目裡聊過，我把鏈接放在下面，有興趣的同學可以去看一下。

具體的做法就是把時間切成很小的一份份，和當時的電流相乘再累加起來。比如說一輛車從一點電都沒有充到滿電，電流和時間的積分是 90 安時，而廠家給定的新電池可以充進去 100 安時，那簡單點算，就是這個電池健康 SOH 只剩下了90%。從這一點大家也可以從側面看出為什麼 iPhone 的最大容量是以百分數作為單位的。

當然這是十分理想的狀態，工程師面臨的挑戰比這個複雜得多。就像我們前面提到的那樣，電池裡的電化學反應十分複雜，比如讓我們有電可用的化學反應，這是最主要的反應。當然體系裡還存在著各種的負反應，這導致什麼呢？微觀的來看，鋰離子單體在正負極材料上的分佈是十分不均勻的。宏觀的來看，連電芯的外形是方殼還是軟包都能影響鋰離子具體分佈，甚至吸出的鋰也並不是完全不可逆的，這還只是電池單體的情況。而對於由幾十塊甚至上百塊單體組成的鋰離子電池組，每一個單體之間也存在各種不一致。

所以 SOH 的計算是一個非常非常複雜的模型，涉及到很多個維度，每個廠家的算法也是不一樣的。有些電動車廠家會在用戶手冊裡建議每個月碼出靜置一次，這就是為了給 BMS 提供算法模型校正的依據。因為靜置一段時間後的容量才是相對可信的。容量這個問題如果要展開講，那就要講太多了。大家如果想對電視健康 SOH 有更深入的瞭解，可以到知網上搜索鋰離子電池健康評估和壽命預測綜述。這篇文章能解決你對這個概念的大部分疑惑。那麼說完什麼是 SOH 我們再來看看快充會不會讓它變差呢？答案其實是肯定的。大倍率充電是電池快速退化的主要原因之一，幾乎是目前學界公認的。這裡又有一個倍率的概念，簡單來說就是充放電的電流除以額定容量會得到一個數單位是時間的倒數。比如一塊 100 安時的電池，用 100 安的電流充電，一個小時之後充滿了。那麼倍率就是 1c200 安半個小時充滿。那倍率就是 2C 學術界中研究大倍率充電時設置的實驗組通常是 1c2c3 C 對應到電動汽車中，就是用一個小時半個小時甚至 20 分鐘充滿整個電池包。

在充電過程中，電池會因為無法避免的負反應導致電池退化，而大電驢的大倍率充電為加速這個過程，也就是加速電池退化。另外如果在接近充滿或者虧電的時候，仍然用大電流充放電，還有可能會導致過充和過放。過放就是放到最低截止電壓以下。負極石膜材料可能會由於鋰離子的過度拖欠導致結構相變甚至坍塌就壞掉了，擴充就更嚴重會導致更多的我們不想讓它發生的負反應，比如電解液分解產生氣體，電芯就會膨脹鼓包甚至會導致熱失控。當然 BMS 通常會在充放電的末期限制電流的大小，儘量避免電池健康的異常退化。

相比於 iPhone 怎麼直接把電池健康這個參數毫不忌諱地告訴消費者，大部分電動車是不會把算出來的 SOH 結果展示給客戶的，畢竟坦誠有時候也是一種傷害。比如我的手機健康度就是99%，而小飛哥用了一年半的手機健康度只剩下82%，iPhone還是很勇敢的，這個數據放在電動車的車主上肯定是不能接受的，因為在 80% 的時候，動力電池就該退役了。不過好在汽車動力電池的壽命要比手機的電池差很多。讓我們看看真實的數據。

網上能看到，對於特斯拉早期車型經過一段里程考驗之後的容量統計，大多數的統計結果分佈還是比較集中，擬合出來的結果也和理想的曲線比較接近。還有一點是實打實的，我們可以參考，就是越來越多車企推出的多少年多少萬公里之類的衰減質保承諾，實際使用的時候肯定也有某些數據有問題，但大體的趨勢不會和手機一樣離譜。所以從工程師的角度來說，快充雖然會傷害電池健康，但真的不建議車主過度關注，因為車用電池的壽命更長，在使用過程中的衰減對於整個用車週期來說完全是可以接受的。

汽車是一個消費品，即便是燃油車也沒有必要追求永遠核心的一樣。而且電動車行業只會越來越內卷。一來廠家提供的衰減質保越來越長，應該能覆蓋大多數人的需求。二來很多廠家也開始自建充電網絡，也讓快充的過程越來越安全。上次我們也說了，現在那些超過 100 個千瓦真正意義上的快充樁其實都超越了國標的範圍，是廠商自建的充電網絡。這樣一來，充電樁和電池都是由車企統一開發管理的，快充也會變得更可靠的，電池更加友好。好了，今天就到這裡，之前的節目裡有小夥伴留言問了很多有意思的問題，下次我們做一次充電相關問答，專門聊聊，要是你也有興趣的話，記得點個關注。我是陪你聊春天的微微，我們下期節目再見，拜拜。