鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1518次 | 2018年06月28日
探討頻繁快充對(duì)電池壽命的影響
隨著新能源汽車(chē)的普及,在城市中看到越來(lái)越的人駕駛純電動(dòng)汽車(chē)出行。使用人群的增多使得對(duì)充電樁的需求也在飛快增長(zhǎng),快充成為很多車(chē)主對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)使用時(shí)最核心的需求之一。但在實(shí)際使用過(guò)程中,不少車(chē)主也在擔(dān)心多頻次的快充,會(huì)不會(huì)加快動(dòng)力電池的損耗,減少其使用壽命?那么真實(shí)的情況到底是怎樣的呢?
頻繁快充是否損傷電池壽命?
頻繁快充對(duì)目前電動(dòng)汽車(chē)搭載的電池會(huì)帶來(lái)一定程度的影響,這根據(jù)電池類(lèi)型的不同,其影響的程度也有區(qū)別。目前,電動(dòng)汽車(chē)所搭載的普遍是鋰電池和鉛酸電池,其中鋰電池還包括磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,不同類(lèi)型的電池要區(qū)別分析。
鉛酸電池目前主要應(yīng)用于微型電動(dòng)汽車(chē)上,一般快充的模式分為三段,恒定電流、恒定電壓,以及涓流充電。由于快充的電流和電壓過(guò)大,電池發(fā)熱不免會(huì)減少電池內(nèi)部的電解液,造成容量降低、續(xù)駛里程不斷變小。
鋰電池的重量較輕,能量密度也較大,是目前大多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)上普遍應(yīng)用的電池產(chǎn)品。鋰電池是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電能的裝置,當(dāng)進(jìn)行快速充電時(shí),瞬間會(huì)有大電流和電壓輸入,經(jīng)常使用快充會(huì)降低電池的還原能力,從而減少充放電的循環(huán)次數(shù),對(duì)電池造成一定的傷害。
對(duì)于磷酸鐵鋰電池而言,在低溫時(shí)循環(huán)次數(shù)會(huì)下降,導(dǎo)致電池容量下降,本身密度相對(duì)較低的它,如果快充無(wú)異于雪上加霜,續(xù)駛里程下降。而低溫對(duì)三元鋰電池的影響不大,反倒是高溫時(shí)會(huì)表現(xiàn)出不穩(wěn)定的特點(diǎn),例如,超過(guò)外界溫度一定的范圍時(shí)若使用大電流輸入,可能會(huì)引起電池組內(nèi)的某節(jié)電池過(guò)熱而導(dǎo)致長(zhǎng)此以往熱失效的現(xiàn)象。
二者相比較而言,快充模式下,磷酸鐵鋰電池的安全性相對(duì)較高,這是由于其能量密度較低,在快充模式下對(duì)電池芯體的沖擊較小。但是,三元鋰電池的體積更小、密度更高,正是因?yàn)槠浠顫姷幕瘜W(xué)性質(zhì),使得它比較容易與空氣中氧氣發(fā)生氧化反應(yīng),在充電溫度高出規(guī)定范圍的溫度一定比例時(shí),易產(chǎn)生燃燒現(xiàn)象。所以,快充模式下,對(duì)三元鋰電池的芯體沖擊較大。
不過(guò),純電動(dòng)乘用車(chē)由于電池的體積較小、密度更高,且在電池的保護(hù)和充電安全方面做得更加嚴(yán)謹(jǐn),所以在充電時(shí)的安全性也較高。
快充技術(shù)未來(lái)能徹底解決對(duì)電池壽命的影響嗎?
盡管快充給電動(dòng)汽車(chē)電池帶來(lái)了一定的影響,但恰到好處的使用還是能夠?yàn)檐?chē)主們提供更多的便利,當(dāng)下,快充技術(shù)的研發(fā)已經(jīng)成為全球車(chē)企關(guān)注的核心。
在中國(guó)、歐美、以色列等科技公司進(jìn)行的研究中,關(guān)于提升充電效率和電池使用壽命的技術(shù)相當(dāng)密集。據(jù)悉,保時(shí)捷的一款概念車(chē)MissionE采用800V充電電壓系統(tǒng),能夠使車(chē)輛在15分鐘充電80%。特斯拉的超級(jí)充電站在直流快充模式下使用的只是480V的直流電,因此可以達(dá)到40分鐘充電80%的效果。而此前有外媒報(bào)道,東芝開(kāi)發(fā)了一種全新的快充電池,研發(fā)人員聲稱(chēng)在5分鐘內(nèi)就能夠充滿(mǎn)90%的電量,并且具有10年的壽命和高水平安全性。另外,也有最新消息顯示,美國(guó)一家研究固態(tài)動(dòng)力的公司表示,寶馬和豐田未來(lái)或引入固態(tài)電池技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)可以讓電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程達(dá)到甚至超過(guò)800公里。
大規(guī)模普及普及快充需先解決安全問(wèn)題!
雖然市場(chǎng)對(duì)快充技術(shù)有這迫切的需求,但對(duì)于大功率快充的普及,眼下還存在著諸多困難。
首先,快充作為一種新興的技術(shù),應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域,還面臨諸多瓶頸,例如,車(chē)型充電接口不統(tǒng)一使得快充標(biāo)準(zhǔn)不一致。當(dāng)然,一些外國(guó)品牌車(chē)企已經(jīng)開(kāi)始向我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)看齊,例如,特斯拉已經(jīng)開(kāi)始設(shè)計(jì)符合我國(guó)充電接口標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)型。
其次,我國(guó)的電力系統(tǒng)更加希望車(chē)主在夜間進(jìn)行慢充,一些快速充電站的網(wǎng)點(diǎn)面臨著場(chǎng)地難獲取、電容不足等問(wèn)題,大量普及時(shí)可能有一定的困難。
當(dāng)然,伴隨著快充技術(shù)的普及,越是大電流和大電壓的充電、放電,其安全性也就越不容忽視。在一味強(qiáng)調(diào)快的同時(shí),更應(yīng)該保證的就是電池使用的安全性,例如電池包的設(shè)計(jì)、布局等,通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)而減少電池?fù)p壞帶來(lái)的安全問(wèn)題。