不久前,小米對於電車壽命的問題,作一個比較官方的回應:SU7在正常用車的情況下,可以用15年或30萬公裡。此話一出,全網炸裂,大夥兒紛紛表示不信。在過去甭管三元鋰還是磷酸鐵鋰,咱們印象裡都是8年之後要換電芯。
大多數車企的電芯質保也都在 8 年,畢竟車企都不傻,一塊電池 10 多萬,半輛車都搭在裡面,誰敢說換就換?
到後來,比亞迪、吉利、廣汽等開始搞電芯終身質保,也都是在賭各位車主的換車周期。
因為按照 J.D.Power 的說法,中國私傢車主平均 4.5 年換一輛車,平均駕駛裡程數在 10 萬公裡以內,你要是能開 10 年以上,那你就是全國車主中的 1% 。
那麼,在換電芯之前,你大概率就已經換車。
但問題是,小米說自己壽命有 15 年,那你質保為啥還是 8 年 / 16 萬公裡?
因為啊,這個事情說歸說,但用到 15 年的變數還是太多。
按照學界說法,電池容量衰減到 60-80% ,就算 “ 壽終正寢 ” 。所以咱們在買車的時候,質保也是寫電池衰減到 70% 更換電芯。
而讓一塊電池老化的原因其實有很多,不光是用著會消耗,就算你放著,它也是會自然損耗的。
所以,別以為你一年兩箱電,就可以一車傳三代。
而大傢常說的電池壽命,其實指的是消耗再充電的情況,也就是電池循環,測量它的指標就一個,那就是循環次數。
這是說,一塊電池在正常情況,完全充滿電、完全放完電,需要多少個循環才能把它榨幹。
那為啥循環就會造成衰減呢?
因為電池充放電,本質上是鋰離子在正負兩極間遊走。然鵝,有些鋰離子,走著走著就沒……
比如說,隨著環境變化,有些鋰離子選擇躺平不幹,在負極被還原成金屬鋰( 鋰枝晶 ),於是在電解液裡真正幹活的鋰離子就少,能充的電也就更少,這個過程就被叫做“ 析鋰 ” 。
而且隨著時間推移,電極材料也會與電解液反應,形成一道SEI 膜( 固體電解質界面膜 ),這玩意兒阻擋不鋰離子進出,本來並不是什麼壞東西,還可以抑制電解液分解,提高壽命。
但 SEI 膜的生成過程也會消耗鋰離子,如果生長不受控制,還會破壞電極材料,造成電池老化。
所以,汽車上的一塊動力電池到底能用多久,都和電池微觀的化學反應有關。
而這個反應主要受兩件事影響:電池自己行不行,然後看你怎麼用。
先說電池,這裡最關鍵的就是正極材料,因為這就等於是鋰離子的傢,如果傢沒,鋰離子還怎麼工作?
磷酸鐵鋰的晶體結構要比三元鋰穩定,不容易被破壞。所以磷酸鐵鋰壽命更長,電池的循環次數更多。
一般來說,三元鋰電池的循環次數是500-1500 次,而磷酸鐵鋰在2000 次左右。
不過你買個電車,基本是可以做到滿充滿放 1000 次以上,假如你的續航是 600km ,那就是 60 萬公裡,一年開 3 萬公裡,也能開 20 年,如果算上損耗,這不就和小米的說法對上嘛……
但,更大的問題就在這個損耗上,得看你怎麼用這個電池,這和之前談的析鋰和 SEI 膜都有關系。
我們可以這麼理解,隨著時間推移,電池總有一天是要壽終正寢的,但一些額外因素會加快這個過程,比如說,溫度,過充過放,以及充放電倍率。
這裡面溫度對電池壽命的影響最強烈。電池適合 15 - 35 ℃的環境, 25 ℃時最佳。溫度過高,會加速 SEI 膜的生長,溫度過低,會導致鋰枝晶的析出,總之都會讓電池折壽。
就拿磷酸鐵鋰來說,環境溫度每升高 1 ℃,循環次數就會減少 100 次左右,如果讓電池一直在保持 40 ℃工作,那麼壽命可能會很快衰減到 1 年。
不過這個過程咱們控制不,得看車企的電控做的咋樣,我們能做的,就是盡量不讓電車在戶外暴曬。
但就我傢那的車位價格……我還是選擇停樹下吧。
其次是過充過放的問題。過充會加速鋰枝晶析出,不僅折壽,還可能導致自燃或者爆炸;而過放也會導致負極結構受到破壞,加速電池老化。
就好比咱們的手機,每次用到關機,甚至關機還要強行打開,就非常容易把電池玩壞。
不過好在,電車是有鎖電機制的,一般不會讓你徹底充滿或者用完。比如早些年榮威就傳出鎖電 20% 的說法。
這個標準其實因車而異,一般電量低的時候, SOC ( 電池剩餘容量 )比較難測算,保 10% 很正常,而在充滿之前也會保個 3% 左右。
另外,過充會比過放的損傷更大,除容易自燃以外,有實驗說明,電池 SOC 在 75-100% 時的電池衰減速度要比 0-25% 快一倍。
所以……寧可虧電也別充滿,你如果長時間不用車,就充一半的電放著最好。
最後就是充放電倍率,也就是我們常說的 4C 、 5C 。從理論上說,咱們要是經常用超快充,的確會提高充電時的電流和溫度,從而增加負極 SEI 膜生成,減少電池壽命。
但關鍵還得看影響的幅度大不大。
根據國外研究,在使用快充後,磷酸鐵鋰充滿時間減小到 20 分鐘,而經過 4500 次循環後,容量僅損失 17% ,和正常充電損耗基本相當,所以咱們大可不必擔心這件事。
說到這,大夥兒也知道問題在哪吧。
如果保養得好,那動力電池按照它自身的循環次數,用個 15-20 年也是可以的,但這不僅得看車主,也得看電池的管理系統( BMS )。
而小米說的 15 年這事兒到底合不合理,主要還在於電池廠商。
比亞迪的刀片電池和寧德時代的神行電池都是磷酸鐵鋰電池,本身就具有長壽天賦,但三元鋰要做到長壽,就更要考驗電池廠的電池管理技術。
比如,寧德的麒麟電池就是在兩塊電芯中間加一層像百葉窗一樣的水冷板,看似消耗電池包空間,實則曲線救國,把溫度控制下來。
這樣,除能提升能量密度以外,電池壽命的問題也能解決一大半。所以在理論上,按照 1000 次的循環壽命,買個電車開 15 年根本沒啥問題。
其實啊,作為咱們車主來說,不管保幾年,真的把一輛電車開到電池報廢,可能性是很低的。
但我們還是希望電池壽命越長越好,因為隻有降低電池的維護成本,車輛才能做到真正的保值,到時候,新能源才能叫真省錢。