常常見(jiàn)到可愛(ài)的用戶們?cè)谠u(píng)論區(qū)留言問(wèn):“電動(dòng)車電池老化是不是很快”,、“過(guò)幾年就得換電池,、成本是不是很高”,、“電池?fù)p耗到有沒(méi)有保修”、“怎么樣電池才能用久一點(diǎn)”....可見(jiàn),,大家對(duì)電動(dòng)車上這塊『電池』有多么耿耿于懷,。
想想也是,在電動(dòng)車上的三大核心組件(電池,、電機(jī),、電控)中,光電池這一項(xiàng)成本就要占整車的30%~50%,。壞一塊電池就是半臺(tái)車,,能不關(guān)心嗎?
電池的『理論壽命長(zhǎng)短』取決于它的物理特性,電池的『實(shí)際壽命長(zhǎng)短』取決于用戶個(gè)人的使用習(xí)慣,。好比都是用iPhone,,有的人用一年后仍無(wú)異樣、有的人用半年就得背著充電寶到處走,,同樣的道理,。
開(kāi)始之前,再次跟大家科普一個(gè)知識(shí)點(diǎn):目前電動(dòng)車上最常見(jiàn)的電池主要是三元鋰,、磷酸鐵鋰兩種,,本質(zhì)上都屬于鋰電池。由于沒(méi)有記憶效應(yīng),,鋰電池壽命的主要依據(jù)是『完全充放循環(huán)次數(shù)』,。完全充放循環(huán)次數(shù)是指電池完成一次100%用電充電的使用循環(huán),譬如『用完再充,,一次性從0%充至100%』和『充一部分用一部分,,兩次從30%充到80%』都是一次完整的充電循環(huán),。循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定限度時(shí),電池余量就不足以正常使用,,這個(gè)時(shí)候我們就說(shuō)電池生命周期結(jié)束了,。
那么,有什么習(xí)慣可以延長(zhǎng)電池的生命周期呢?
習(xí)慣一:淺充淺放,,別等沒(méi)電才充電
雖然沒(méi)有硬性標(biāo)準(zhǔn),,但通常認(rèn)為:當(dāng)電池低于10%甚至沒(méi)電時(shí)才進(jìn)行充電,就屬于過(guò)度放電了;當(dāng)電池在20%~90%之間進(jìn)行充電,,且并不充至100%,,則屬于淺充淺放。
這里應(yīng)該有很多人會(huì)感到奇怪:這么反復(fù)充,,不是浪費(fèi)了充電次數(shù)嗎?非也,。再看看上面的前提,電池壽命的依據(jù)是『完全充放循環(huán)次數(shù)』,,而不是單次充電次數(shù)。那...為什么要這樣淺充淺放呢?
從分子層面看,,過(guò)度放電將導(dǎo)致負(fù)極石墨過(guò)度釋放鋰離子,,使其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷;過(guò)度充電將把過(guò)多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極石墨結(jié)構(gòu)中,而使得部分鋰離子發(fā)生沉積,,再也無(wú)法被釋放,。同時(shí),過(guò)度放電會(huì)使得負(fù)極板的銅電鍍到正極上,,破壞正極的微觀結(jié)構(gòu),。
但好在充電技術(shù)也在進(jìn)步,現(xiàn)在過(guò)充問(wèn)題可以交給電源管理系統(tǒng)(BMS, battery management system)解決,,該系統(tǒng)會(huì)嚴(yán)格控制進(jìn)出電池的電量,,從而保證電池一直在安全狀態(tài)下工作。但是這樣的電池管理系統(tǒng)精度有限,,無(wú)法抵消過(guò)充過(guò)放對(duì)電池的影響,。
因此,在日常用車中,,最好不要把電池用光才充電,,下班回家停車庫(kù)的時(shí)候就可以即插即充。養(yǎng)成淺充淺放的好習(xí)慣,,讓你的電池?fù)p耗越慢,。
習(xí)慣二:首選常規(guī)充電,少用快充
要弄明白這一點(diǎn),,首先要理清楚電池的充放電原理,。
鋰電池有兩極,,正極是鋰化合物,負(fù)極為石墨,。充電與放電,,實(shí)際上就是一個(gè)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程:充電時(shí),在電場(chǎng)作用下,,鋰離子嵌入到負(fù)極的石墨碳層微孔,,存儲(chǔ)一定能量;放電時(shí),發(fā)生化學(xué)反應(yīng),,這些帶著電荷的鋰離子脫嵌,,使正極處于富鋰狀態(tài)。這個(gè)過(guò)程,,就形成了電流供電,。
理想狀態(tài)下,只要正負(fù)極材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化,,鋰離子電池就能保證長(zhǎng)時(shí)間,、多次數(shù)循環(huán)。
但是!快充的原理是使鋰離子快速從正極嵌出并嵌入負(fù)極,,增大鋰離子的流量,。在電流增大時(shí),電極負(fù)極(石墨)表面的一層半透膜 (SEI 膜)會(huì)有發(fā)生破裂,,使電極材料和電解液相互反應(yīng),,另外溫度升高也會(huì)讓電池內(nèi)部發(fā)生副反應(yīng)破壞電池上的化學(xué)物質(zhì),導(dǎo)致可逆性降低,,多重原因使得電池容量不斷減少,。
這么說(shuō),那快充豈不是無(wú)用功?非也?,F(xiàn)階段的快充,,主要目的還是應(yīng)急。當(dāng)時(shí)間有限又急需充電時(shí),,快充可以一解燃眉之急,,但在日常用車中,慢充才是更妥當(dāng)?shù)倪x擇,。下班回家,、停在車庫(kù),充上幾個(gè)小時(shí)并不礙事還能保護(hù)電池,。
習(xí)慣三:不要在極端溫度下用車/充電
很多電動(dòng)車車主肯定都納悶過(guò):為什么冬天到了,,電動(dòng)車?yán)m(xù)航直接減半?
一部分原因是電動(dòng)車沒(méi)有內(nèi)燃機(jī),不能利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱制暖,。而目前兩種主流解決方案『熱泵空調(diào)系統(tǒng)』和『電動(dòng)壓縮機(jī)空調(diào)系統(tǒng)+PTC』都有一個(gè)通病——大量吃電,。
另一部分的原因就是低溫環(huán)境對(duì)電池內(nèi)部的電解液活性的影響,。低溫環(huán)境下,正負(fù)極材料中的帶電離子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)能力變差,,穿越電極與電解液的鈍化膜變得更加困難,,傳遞速度也因此降低。即使鋰離子到達(dá)負(fù)極以后,,在材料內(nèi)部的擴(kuò)散也變得不順暢,,甚至可能在負(fù)極形成鋰凝結(jié)。短期反映為電池容量急劇減少,,長(zhǎng)期反映為電池壽命縮短,。
在高溫條件下,電解液活性較強(qiáng),,容易發(fā)生分解反應(yīng),。分解產(chǎn)物與正極材料結(jié)合,對(duì)正極材料進(jìn)行消耗,。正極材料遭到腐蝕,,晶格結(jié)構(gòu)由于缺少足夠物質(zhì)支撐而發(fā)生坍塌,鋰離子空位減少,,正極對(duì)鋰離子的容納能力下降,,使得電池容量減少。
同時(shí),,化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物游蕩在電解液中,可能附著在正負(fù)極電極的表面,。電極表面被其它物質(zhì)覆蓋,,阻礙了反應(yīng)轉(zhuǎn)化的順利進(jìn)行,電芯內(nèi)阻增加,。電量進(jìn)一步減少,。
習(xí)慣四:避免激烈駕駛和跑高速
開(kāi)頭說(shuō)到,真正決定電池理論壽命的關(guān)鍵因素是循環(huán)次數(shù),。理論上,,每個(gè)電池包的循環(huán)次數(shù)都有一個(gè)限度,大致是800~1200次,。不同于手機(jī)一天一沖,,電動(dòng)車的充電頻率大致為一周一充,以此計(jì)算,,達(dá)到同樣的循環(huán)次數(shù),,有的人需要8年,有的人需要12年,,這些多出來(lái)的時(shí)間都電池的真實(shí)壽命,。一個(gè)良好的駕駛習(xí)慣,,很大程度上能幫你拉開(kāi)這樣的差距。
『激烈駕駛——耗電更快——充放電次數(shù)更頻繁——循環(huán)次數(shù)消耗越快——電池年限縮短』這樣簡(jiǎn)單的邏輯鏈大家應(yīng)該都明白,。
需要注意的是,,經(jīng)常開(kāi)車的朋友肯定都知道急停、加速,、堵車最費(fèi)油,,但電動(dòng)車除了這幾項(xiàng),還有高速行駛,。