未来电动车电池平均寿命仅5年?以前电池寿命多久?
来源:宝鄂实业
2019-03-24 11:57
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首先,锂镍锰钴氧化物(lithium nickel manganese cobalt oxide,NMC)和锂镍钴铝氧化物(NCA)电池的电芯的镍含量将走高,这已成为未来的一大趋势。然而,镍成分的提升会导致NMC电池和NCA电池的充放电次数(使用寿命)被分别降至2000次和1000次。相较之下,中国用户使用的磷酸锂铁(lithium iron phosphate)电池通常能实现充放电3000多次。Farid指出,由于近年来提升电动车续航里程数的需求愈发强烈,业内逐步转向富镍化学电池转型。然而,不幸的是,提升能量密度(续航里程)却是以牺牲使用寿命为代价的。
其次,电动车快充技术也将缩短电池的使用寿命。如今,许多地方安装了50 kW、150 kW乃至350 kW的直流快速充电站,充电时间可缩短至20分钟,但充电过程中的热量会导致电池阳极与阴极发生分解反应(decomposition)。当充电速度提升三倍时,电池的降解速度也将随之提升。
最后,风冷设备的使用将导致电池降解速率加快。如今,许多车企采用被动式风冷系统取代液冷系统,但该类系统会导致电池内部发热,风冷导致的降解速度是动态液冷电池的两倍。
如今,业内也认识到快充技术相关的电池发热及降解问题,其力图采用热管理方案来缓解快充技术所带在的电池发热问题。奥迪就为其新款e-tron车型配备了蓄电池热管理方案,以便支持150-kW快充技术,而保时捷则计划为Taycan推出350-kW快充技术。
Farid认为,大多数消费者期望在8年后才更换其车载电池。显然,换电池比换车划算得多。未来,许多电动车车主或许要每隔4-5年换一次电池,但如果购买的是日产、宝马或雷诺的电动车,其电池更换成本在8000美元左右。
若车主不愿更换电池,将在五年内损失车辆转售价值的70%。届时,电池是电动车唯一一个故障部件,若只更换电池,可以节省很多钱
曾经有一块蓄电池摆在你面前,你不管不问,直到车子打不着火才追悔莫及。作为爱车之人,怎能忽视对于蓄电池的养护呢?
本期选题,我们来讲车子的蓄电池。你将知道:车载蓄电池的分类、使用寿命,以及放多久会没电?
即便是在特斯拉这样的纯电动车上,也有一块12V的蓄电池来为车载设备供电。可见,车载蓄电池的地位是相当重要的。
车载蓄电池属于铅酸类电池,其正极是二氧化铅、负极是金属铅,电解液一般是硫酸水溶液。当前绝大部分的车载蓄电池,其基本原理都是这个。
目前,常见的车载蓄电池主要分为两类:普通蓄电池和VRLA阀控式蓄电池。普通蓄电池又分为可维护(干荷式)的和免维护的(密封式)。其两者的区别,在于电池的密封性不同。可维护电池的顶部有6个孔,负责排气和加注电解液、蒸馏水之用,而免维护的则没有小孔,在使用周期内也无需添加任何物质。
影响蓄电池寿命的最大问题,在于充电时,电流会使得电解液中的水分子分解,在正极析出氧气、负极析出氢气。因此,使用一段时间后,蓄电池的水分会流失,影响电解液的浓度。这就是为何要检查电解液的液位,并及时加注蒸馏水。
无论是可维护还是免维护电池,都存在这个问题。于是,VRLA阀控式蓄电池出现了。VRLA阀控式蓄电池目前常见的有两种,一种叫做AGM电池、一种叫做EFB电池。两者的区别在于,AGM属于“贫液式”电池,即电解液很少;而EFB属于增强富液式,即电解液是过量的。
AGM和EFB的共同点是,其负极采用过量活性物质,阻止氢气的析出;同时,正极产生的氧气,通过一定途径进入负极,并与负极的铅发生反应。这样一来,充电过程中产生的气体,就留在了蓄电池内部,维持了电解液的浓度。
VRLA阀控式蓄电池延长了使用寿命(循环次数),同时做到了免维护、高性能。在这两种电池中,AGM电池的性能要更胜一筹,其充放电循环次数是普通电池的3~4倍。
AGM和EFB电池都被用来作为自动启停车型的蓄电池,但AGM支持能量回收系统,而EFB电池不支持。目前,很多搭载自动启停功能的日系车,都采用的是EFB电池;而很多搭载了自动启停和能量回收的德系车,用的是AGM电池。
从价格上来说,AGM蓄电池要比EFB更贵一些。前者一般在2000多元,后者一般在1000多元。
对于普通蓄电池来说,在不做维护的情况下,无论是可维护的还是免维护的,理论寿命都是3年左右。具体要看车子工况和驾驶习惯。区别在于,可维护的蓄电池,在性能下降时,可以补充电解液、蒸馏水,来为其续命,保养得当还能继续服役1年以上。由此可见,可维护的蓄电池在寿命上更具优势,而免维护的虽然听起来很高端,但实际上2、3年后就得更换了。
对于AGM电池、EFB电池来说,由于它们的循环次数更多、充放电电流更大,要适配自动启停,所以工况更加复杂。这就使得其寿命区间很大:3年~8年不等。正常情况下,这两种电池在3~5年左右就需要更换,但维护得当、里程数较少、自动启停经常关闭的情况下,可以延续至6~8年。
其实,影响AGM和EFB电池寿命的主要原因,不是内部衰减,而依然是水分的损耗。水分损耗是制约蓄电池循环次数的最大障碍。但由于经过改良,AGM和EFB电池在循环次数上依然比普通蓄电池要多出3~4倍。