09.15 正确认知新能源汽车动力电池

最近有很多朋友跟我说,买来的新能源汽车电池根本用不了多久就衰减得厉害,才两三年就已经不行了。其实这是一个误区,所以我去网上找了一些资料,跟大家好好聊一聊,正确的去认知新能源汽车电池。

正确认知新能源汽车动力电池

一、新能源汽车动力电池

衡量新能源汽车电池性能好坏,主要有以下几个重要的指标:

(一)充放电倍率

“C”是形容电池充放电电流大小的专用符号。1C放电就代表1小时内把电池从满电放到空的电流大小。例如:iPhone 6电池容量为1810mAH,那么这颗电池的1C放电电流就是1.81安培;比亚迪e6电动汽车中使用的每颗电池容量是200AH,则这个电池1C放电电流就是200安培。

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一个电池如果用高倍率放电,通常放出的能量比低倍率少。但是通常我们衡量电池的好坏时,充放电倍率越高,说明电池的性能越好。

(二)充放电循环次数

500次是锂电池充放电循环的常见值,根据不同材料制作的锂电池充放电次数从300-3000次不等。这个值的具体含义每个工厂可能略有不同,大致可以理解为:按厂商规定的充放电倍率(比如1C放电,0.3C充电;每次从0%充放到100%,照此循环)下,500次循环后,电池容量还剩最初的80%。我们举个例子:

如果一个工厂标注某种电池充放电强度对循环次数的影响:每次从0%充放到100%,1C放,0.3C充,500次后容量衰减到80%,这是最严苛的测试循环,也可以不这么严格。如果每次电量的循环都在25%-75%,1C放,0.3C充,2000次后容量衰减到80%;如果每次电量的循环都在50%-100%,1C放,0.3充,1800次后容量衰减到80%。

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理论上来说,充放电的倍率越小,越有利于电池寿命提升;浅充浅放也有利于电池寿命提升。因此,在使用新能源汽车过程中,我们要注意电池的浅充浅放,少使用快充,这会让你的爱车电池能用更长时间。

(三)内阻

电池内阻这个参数随负载轻重、温度等因素随时变化;同时也随着电池寿命减少,内阻也在逐渐增大。内阻越小的电池越可以高倍率充放电,一节普通的18650电池内阻在50mΩ左右,动力型的18650电池在15mΩ左右。想知道内阻多大需要用专用的设备测量,普通万用表不行。

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IT5010电池内阻测试仪

(四)电池一致性

采用相同材料、相同工艺生产的电池在容量、内阻、充放电曲线上的一致性越高越好。电池能否大规模组成电池组这一点非常关键,电池组规模越大对一致性要求越高。Model S采用的是松下18650NCA电池,单车电池包总共7623节,单节容量3.1Ah,如果因为某一节电池导致剩下7622节正常的电池无法顺利利用全部的3.1Ah容量,那这辆车的动力系统就太失败了,这里我们看到了锂电池在一致性上的最极致的应用。为了保证一致性,除了向松下提出非常严格的要求外,特斯拉还为电池做了一套价格不菲的电池管理系统。这套系统不但可以监控每节电池的电压和电流,实现合理的充放电,还可以保证他们的温度一致。电池充放电曲线是否一致和电池温度有很大关系,特斯拉底盘铺满了电池,不同位置的电池温度差异很大,所以为了保证充放电曲线一致,首先要保证7623节电池的温度一致,这靠一套双向流动的液冷系统实现,液体为50%的水和50%的乙二醇。据行业专业人士分析,特斯拉的电池管理系统即便全部在中国生产,成本也在6000-8000美元,可想而知要保证每节电池的一致性,是有多么困难。

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特斯拉Model S电池

新能源汽车的设计时,电池寿命一般都会长于整车寿命。所以电池寿命至少保证车辆正常行驶30万公里,这一点绝大部分已经发布的纯电、混动车都是没有问题的。以比亚迪e6来说,纯电续航300公里,电池容量63KWh,按2000次循环寿命算,就是60万公里(实际是略少于60万公里的,这远远超过一般车主对总里程的需求。

二、常见谣言

谣言一:新车电池买来要充放三次才会激活?

这是从多年前镍镉电池复制过来的说法,锂电池的激活是在工厂里进行的,原材料经过合浆、涂布、切片、辊压、叠片、组装电芯、烘烤、注电解液、化成、大电流测试,后就算完成了激活。普通人家里也没有这种设备。这种建议甚至在某品牌的手机说明书中出现过,也许是写说明书的人一直复制从前的版本,没有发现错误。锂电池买来时你会发现大都还剩余30%左右电量,这是工厂库存时最理想的剩余电量。

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谣言二:新能源汽车的电池要用光电再充?

这也是来自10年前镍镉的说法,那种电池有记忆效应,所以要放光后再充。之前我们在充放百分比对寿命的影响中有个例子:

工厂标注:每次从0%充放到100%,1C放,0.3C充,500次后容量衰减到80%;每次电量的循环都在25%-75%,1C放,0.3C充,2000次后容量衰减到80%;每次电量的循环都在50%-100%,C放,0.3充,1800次后容量衰减到80%后两种做法虽然每次只用了一半的电量,但循环次数一个是之前的4倍,一个是之前的3.6倍,所以全寿命期放出的能力还是比深充深放的方式多1倍。这就是所谓的“浅充浅放有利于延长寿命”。0%-100%属于深充深放,是最耗费寿命的一种用法。所以新能源汽车电池浅充浅放,不要追求时时刻刻满电,这样对电池寿命最有益。

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谣言三:新能源汽车电池只能坚持两三年?

上文我们已经提到了新能源汽车的设计时,电池寿命一般都会长于整车寿命。所以电池寿命至少保证车辆正常行驶30万公里,这一点绝大部分已经发布的纯电、混动车都是没有问题的。而且,根据国家法律法规,新能源动力电池质保8年或12万公里,基本已经满足整个新能源汽车的使用寿命,所以买新能源汽车的朋友真的无需担心。

也有不少朋友反映,购买新能源汽车两三年后,续航里程下降特别严重。除了用户自身对电池的保护不到位之外(如:经常过充过放、长时间至于高温或低温环境等),也可能是电机电控老化导致机械转换效率下降等因素导致的结果。所以有时候,电池是真的在背锅。

(本文参考了《衡量电池性能好坏,有以下几个重要指标》中部分内容,作者:水木山水)


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