为什么这个电池的循环寿命不高,但是它跑得久?
来源:宝鄂实业
2019-05-20 12:01
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这是在我和张华博士聊完之后,最强烈的感受。
我问张华,目前动力电池的续航究竟还可以提升多少,快速充电可以有多快,有什么办法可以减少电池的衰减。
张华回了我一句,你要是觉得有一个电池,续航超级牛逼,对其他性能又没有影响,那你可能就太过于天真。
电池是一个很全方位的产品,你要提升某一方面的性能,注定会牺牲其他方面的性能,你得到一样东西,注定会失去一样东西,这是电池设计研发的理解基础。
我楞了一下,没想到我浓浓的八卦之魂突然进入了禅定时刻。
张华是谁?
在写完「特斯拉的电池续航能力到底有多强?」之后,我在微博和朋友圈预告过,电池系列会有续篇。只是,和之前不同的是,这次我邀请了一位比我更了解电池的朋友,来帮助我一起完成关于电池性能的系列内容。
张华,就是我提到的这位朋友。他是毕业于 UCLA 的材料科学与工程专业的博士,同时也是发射资本的董事,在电池相关领域深耕多年。
在他的帮助下,我们对电池问题的探讨可以回到更本质的层面上来。
特斯拉能跑很远没错,但是它的循环寿命并不高
目前业内对电池的主要关注点是,要降低电池的成本,提高电池的容量,同时又希望电池的寿命不要降低太多,能够满足消费者日常的使用。
听上去十分有理想。
张华在此就提醒到,如果你看到电池某一方面的性能特别强,你一定要反思一下,它付出的代价到底是什么。
在动力电池的性能上,我们目前最看重的是能量密度和寿命,其次就是充放电的速度和对温度的响应。
能量密度提高,通常的代价是电池的循环寿命会变差,充放电速度也会变差。
张华拿特斯拉举例。比如说,和比亚迪的磷酸铁锂电池比起来,特斯拉的电池的确能量密度更高,但是它的循环寿命和磷酸铁锂却有两倍左右的差距。
特斯拉 18650 和宝马 i3 电池的循环寿命对比
等等。
特斯拉不是续航里程高,电池能量密度高,可以慢充也可以快充,同时衰减得也很慢吗。
特斯拉的这张续航里程衰减图被广为传播。
你看图中的这条曲线,在行驶 20 万公里之后,特斯拉的续航里程还能保持在初始续航里程的 90% 到 95% 之间。
这是来自 286 位 Model S 车主的统计数据。
在图中,车主用他们可计量的单位「续航里程」来评估电池的衰减情况。
这个没有问题。
只是,续航里程代表的是在一次充放电过程中车辆所能行驶的距离。而循环寿命代表的是在一个电池有效的生命周期里,可以充放电多少次。
我们来做一个粗略的数学题。
同样跑 20 万公里,特斯拉充放电一次跑 500 公里,跑完全程需要充放电 400 次。其他电动车充放电一次跑 200 公里,跑完全程需要充放电 1000 次。
简单说,就是电池生命周期总续航 = 单次续航里程 循环寿命。
也就是说,尽管特斯拉电池的循环寿命并没有那么优秀,但是它一次充放电可以跑的续航里程高,则在电池生命周期里,特斯拉能跑的总续航里程是可以比对手更高的。
所以,我们看到的结果是,特斯拉的电池不易于衰减这件事被车主们广为称道。