动力电池的衰减我们该如何看待？
来源：宝鄂实业
2019-08-02 19:12
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新能源电动汽车是当下的一个热词，其环保又节能的特点受到了人们的欢迎，加之补贴政策的存在，使得希望购入电动汽车的家庭越来越多。
电动汽车的前景十分美好，但它所存在的问题却也实实在在的摆在我们的面前。
第一是续航里程短的问题。
虽然根据今年开始实施的补贴新政，续航300公里以上的车型提供更多的补贴，续航300公里以下的车型补贴大幅减少，续航150公里以下的车型则一分钱补贴没有，似乎在一定程度上推动着车企推出更高续航里程的车型，但现实和理想之间是存在距离的。
比如说一款宣称300公里续航里程短的车型，它是在特定的驾驶工况下才能达到理想的续航数据，而在我们的日常生活中，开空调、开暖风、低温环境下行驶，它的续航里程会大打折扣。
第二是充电难、充电慢。
在国内充电设施建设滞后的情况下，充电是电动汽车所面临的一大难题，公共场所充电桩的缺乏严重影响了电动汽车的出行。
此外，目前大多数充电桩都是慢充桩，一辆车充满需要5-8小时。虽然可以利用夜间休息时间充电，但是如果遇到突发情况，纯电动汽车的充电慢的缺点就会凸显无疑。
中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布数据，截止2018年6月，联盟内成员单位总计上报公共类充电桩27.2万个，但这依旧无法满足新能源汽车的正常供电需求。
第三是电动汽车的售后。
电动汽车的结构虽然相对简单，但由于动力系统与传统燃油车上存在差异，因此在维修上会遇到一些麻烦。一是维修技师的缺乏，二是零部件的缺乏。
传统汽修店修不了电动汽车设计电器方面的问题，而且买不到零部件或配件价格太高，都给用户带来了不少的麻烦。
这些都是电动汽车入手之后，用户们就能感受到的问题，而还有一个问题则是用户在使用电动汽车一段时间后不得不面对的问题，那就是动力电池的衰减。
动力电池的衰减其实并不新鲜。
不说曾经骑过二轮电动车的人大都有过给电动车更换电瓶的经历，就算是我们平时使用个手机、电脑之类的电器，充电也会出现越来越慢，续航时间越来越短等问题，这些大都可以归因于电池的衰减。
其中，镍氢电池仅丰田的非插电混动车中使用，不适合作为单独的动力源；铅酸电池主要运用在低速电动车上；锂电池是使用最为广泛的电动汽车动力电池。
锂电池根据材料的不同，又分为许多种，目前应用成熟的主要为三元锂电池和磷酸铁锂电池。
我们主要以锂电池为例来看动力电池的衰减。
从本质原因来说，锂离子电池在两个电极间发生嵌入反应时具有不同的嵌入能量，而为了提高电池的最佳性能，两个宿主电极的容量比应该保持一个平衡值。
在锂电子电池中，容量平衡表示成为正极对负极的质量比，即：γ=m+/m-=ΔxC-/ΔyC+。
式中C指电极的理论库仑容量，Δx、Δy分别指嵌入负极及正极的锂离子的化学计量数。从上式可以看出，两极所需要的质量比依赖于两极相应的库仑容量及其各自可逆锂离子数目。
对于理想的Li-ion电池系统，在其循环周期内容量平衡不发生改变，每次循环中的初始容量为一定值，然而实际上情况却复杂得多。
任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应都可能导致电池容量平衡的改变，一旦电池的容量平衡状态发生改变，这种改变就是不可逆的，并且可以通过多次循环进行累积，对电池性能产生严重影响。
而从实际使用环境来看，充放电截止电压，放充电倍率，使用温度和长期搁置等等，也是加速动力电池衰减的原因。
先来说充放电截止电压，据资料显示，不同充电截止电压的循环寿命分别随充电电压升高而缩短，因为高的充电截止电压会加剧电池的副反应的发生。
这个过程其实就是过充，指超过规定的充电终止电压而继续充电。在快速充电过程中，电流密度过大，负极严重极化，锂的沉淀会更加明显，影响了电池的容量平衡状态。
说到放充电倍率对电池的衰减的影响，我们可以举一个例子。比如经常用来玩游戏的手机，比起那些通常处于待机状态的手机来说，不仅电量用的快，电池经不住用的情况出现的也较早，动力电池也是一样的道理。
电池在使用过程中为了满足不同的驾驶工况会采用不同的充放电倍率，充放电倍率越大，正极材料性质的改变和负极表面膜增厚，使得锂离子扩散困难，从而导致电池容量衰减加快，还有可能引起电池过热等问题。
