鉅大LARGE | 點擊量:791次 | 2019年06月08日
新能源汽車電池衰減的來龍去脈
新能源汽車開始逐漸替代燃油汽車,成為消費者的新寵,新能源汽車實際上就是電動汽車,不管是手機等電子設備上的鋰電池還是的動力電池,其原理都是一樣的。
鋰離子電池主要由正極(含鋰化合物),負極(碳素材料),電解液,隔膜四個部分組成。電池就是靠鋰離子來回穿過這層隔膜完成充電放電的。
在充電時,正極上鋰原子電離成鋰離子和電子(脫嵌),鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極,得到電子,被還原成鋰原子嵌入到碳層的微孔中(插入);電池放電時,嵌在負極碳層中的鋰原子,失去電子(脫插)成為鋰離子,通過電解液,又運動回正極(嵌入)。
由此可見,有效鋰離子的數(shù)量直接決定了電池的電量。
在多次充電后,一小部分“積勞成疾”的鋰離子會失去活性,變成“沉積的鋰離子”,并在電池內(nèi)部形成一種電絕緣外殼。這個外殼越厚,電池的性能就越差。另外在放電時,也有一部分鋰離子會被消耗以此補充交換膜的損壞。因此,在使用過程中,能夠堅持工作的鋰離子數(shù)量必然會越來越少,其外在表現(xiàn)便是電池衰減,續(xù)航里程下降。一般來說,當動力電池的衰減達到20%的時候,便不適合繼續(xù)使用了。
目前電動汽車的動力電池主要有兩種,即三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池,前者的能量密度更高,體積小重量輕然而衰減速度較快,大概800-1200次完全充電循環(huán),就會衰減20%;后者的能量密度較低,相比之下體積和重量不占優(yōu)勢,但衰減速度較慢,大概2000次才衰減20%。按照電池正常衰減速度來看,達到更換標準的行駛里程要在24萬-36萬公里之間。
針對動力電池衰減的特點,國家和車企也有相應的質(zhì)保規(guī)定,一般是以8年/15萬公里為節(jié)點,在此范圍內(nèi)衰減超過20%廠家將對電池進行免費更換——雖然有此規(guī)定,但電池的檢測、是否人為損壞等判斷標準在實施過程中卻不好把握。
此外,還有一組有意思的數(shù)據(jù):動力電池往往在使用的第一年衰減最大,有些甚至能夠達到8%左右,隨后的2-3年將會衰減4%,5-6年將逐年衰減1%。