不久前,小米针对电车生活问题做出了官方回应:
SU7在正常情况下可使用15年或30万公里。
此话一出,全网炸裂,大家纷纷表示不相信。
以前无论锂三元还是磷酸亚铁锂,我们都有一个印象,电池八年就要换了。
大部分车企的电池质保也是8年。毕竟车企也不傻。一块电池十几万,半辆车都在里面。谁敢改?
后来比亚迪,吉利,广汽等。开始搞电池终身保修,都是在赌车主的换车周期。
因为据J.D.Power统计,中国私家车主平均每4.5年换一次车,平均行驶里程在10万公里以内。能开10年以上,就是全国1%的车主。
那么,在换电池之前,你很可能已经换过车了。
但问题是,小米说自己的寿命是15年,为什么你的质保还是8年/16万公里?
因为毕竟15年还是有太多的变数。
按照学术界的说法,电池容量衰减到60-80%,就算“自然死亡”了是的。所以我们买车的时候,保修也是写电池衰减到70%更换电池。
电池会老化的原因其实有很多。不仅用的时候会消耗,就算放着也自然会磨损。
所以,不要以为一年有两箱电,就可以一车传三代。
而我们常说的续航,其实指的是消耗和充电的情况,也就是电池的循环次数,衡量它的指标只有一个,就是循环次数。
也就是说,一个电池在正常情况下充满电放电需要多少次循环才能耗尽?
那为什么循环会造成衰减呢?
因为电池充放电,本质上就是锂离子在正负极之间游走。但是,鹅,带着一些锂离子,走着走着就没了。。。
比如随着环境的变化,一些锂离子选择平躺不做功,在负极还原成金属锂(锂枝晶),所以真正在电解液中做功的锂离子就少了,能充的电也就少了。这个过程被称为“锂沉淀”。
而且随着时间的推移,电极材料还会与电解液反应形成SEI膜(固体电解质界面膜),无法阻止锂离子的进出。不是坏事,还能抑制电解液的分解,提高使用寿命。
不过SEI膜的形成过程也会消耗锂离子。如果不控制生长,还会破坏电极材料,造成电池老化。
所以,汽车中的动力电池能坚持多久,与电池的微观化学反应有关。
而这个反应主要受两个因素影响:电池是不是自己工作,然后就看你怎么用了。
先说电池。这里最重要的是正极材料,因为这相当于锂离子的家。如果家没了,锂离子怎么工作?
磷酸亚铁锂的晶体结构比锂三元更稳定,不容易被破坏。所以磷酸亚铁锂的使用寿命更长,电池循环次数更多。
一般来说,三元锂电池的循环次数在500-1500次,磷酸亚铁锂在2000次左右。
不过买电车的话,基本上可以充满1000次以上。如果你的续航是600km,那就是60万km。如果一年开3万公里,可以开20年。如果算上损失,这和小米的说法是对的。。。
但是,更大的问题在于这个损耗,这个损耗就看你怎么用这个电池了,和前面说的锂沉淀和SEI膜有关。
我们可以理解,随着时间的推移,电池总有一天会死,但一些附加因素会加速这个过程,比如温度、过充过放、充放电速率等。
温度对电池寿命的影响最大。电池适用于15-35℃的环境,最佳温度为25℃。温度过高会加速SEI膜的生长,温度过低会析出锂枝晶,缩短电池寿命。
以磷酸亚铁锂为例。环境温度每升高1℃,循环次数就会减少100次左右。如果电池一直在40℃下工作,它的使用寿命可能会很快减少到一年。
但是这个过程我们控制不了。这要看车企的电控做得怎么样了。我们能做的就是尽量不要把电车暴露在户外的阳光下。
但是就我家的停车价格来说。。。我最好在树下停下来。
其次,过充过放的问题。过充会加速锂枝晶的析出,不仅会缩短寿命,还会导致自燃或爆炸。过放电还会导致负极结构的损坏,加速电池的老化。
就像我们的手机一样,每次关机,甚至强行开机,都非常容易玩电池。
不过好在电车有锁止机制,一般不会让你充满电或者用光。比如早些年荣威报道动力锁定20%。
这个标准其实每个车都不一样。通常,当电池电量较低时,SOC(电池剩余容量)较难测量。保证10%很正常,但是会保证到3%左右才充满电。
另外,过充会比过放造成更大的伤害。除了自燃,实验表明,当电池SOC为75-100%时,电池衰减速率是0-25%的两倍。
所以。。。缺电总比满电好。如果长时间不用车,最好充一半电。
最后是充放电比,也就是我们常说的4C和5C。理论上,如果我们经常使用超快充电,确实会增加充电时的电流和温度,从而增加负SEI膜的形成,降低电池寿命。
但关键要看影响的程度。
据国外研究,磷酸亚铁锂在使用快充后,充满时间减少到20分钟,但经过4500次循环后,容量只损失17%,基本相当于正常充电损耗,我们不必担心。
说到这里,大家都知道问题出在哪里了。
如果保养得好,动力电池根据自身的循环次数可以使用15-20年,但这不仅仅取决于车主,还取决于电池管理系统(BMS)。
小米讲15年是否合理,主要看电池厂商。
比亚迪的刀锋电池和当代安培科技有限公司的沈星电池都是磷酸铁锂电池,被赋予了长寿命。但三元锂要做到长寿,就要考验电池厂的电池管理技术。
比如宁德的麒麟电池,两块电池之间加了一个类似百叶窗的水冷板,看似消耗电池组空,实则曲线救国,控制温度。
这样除了提高能量密度,续航问题也能解决一大半。所以理论上,按照1000次的循环寿命,买一辆电车15年没问题。
其实作为我们的车主,一辆电车真正开到电瓶报废的可能性非常小,不管保修多少年。
但是,我们还是希望电池寿命越长越好,因为只有降低电池的维护成本,车辆才能真正保值,新能源才能真正省钱。