在当今的汽车市场中,新能源汽车以其环保、节能的优势逐渐成为消费者的新宠。而新能源汽车的核心部件 —— 动力电池,其寿命问题一直备受关注。
新能源汽车的动力电池如同一个生命体,从诞生之日起,便踏上了不可逆转的衰减之路。就如同人的衰老过程,从第一次充电开始,动力电池就在缓缓走向容量的衰减。这一衰减过程由电芯的化学属性所决定,以目前的技术水平无法改变。然而,工程师们并非束手无策,他们致力于为电池创造良好的工作环境,以尽可能延长电池的衰减时间。
一、年限对电池的影响
锂离子电池即便在不使用的情况下,也会发生容量损耗现象,即自放电。不过,这一衰减过程极为缓慢,消费者无需过度担忧。一般来说,随着时间的推移,电池的性能会逐渐下降,但这种下降速度相对较慢,不会对日常使用造成太大影响。
二、循环寿命
电池在使用和闲置时都会发生衰减。目前业内普遍认为,三元锂电池的循环次数约为 1500 次,磷酸铁锂电池则在 3000 次左右。一个循环是指一次完整的满充电和满放电过程。当电池容量从 100% 衰减到 80% 时,便不再适合作为动力电池。因为此时容量不足,会导致电动车续航严重不足,且输出电压和电流下降,表现为加速无力。
以三元锂电池为例,若充满电续航为 400 公里,按照 1500 次循环计算,可行驶 60 万公里。而家用车通常很难达到这个里程数。目前主机厂给出的三电质保时间一般为 8 年 16 万公里,这是一个较为保守的数字。实际上,新能源汽车动力电池在正常使用情况下,跑个 10 年 24 万公里不成问题。
三、温度对电池的影响
新能源汽车动力电池对温度极为敏感,温度的高低对电池的整体性能有着显著影响,包括容量、功率、充放电效率、安全性和寿命等。
1. 高温环境:
当温度超过一定范围,过高的温度会加快电池内部副反应的进行。例如,锂离子电池的电解质锂盐 LiPF6 会发生热分解,生成 PF5,PF5 又会与电解液中的水分发生水解反应生成 HF。HF 会造成正极材料发生金属溶解,导致电池性能衰减。尤其在高温环境下快充,会加速电解液的化学反应,使电池的衰减更快。
2. 低温环境:
在低温下,锂离子电池的充放电过程会受到很大影响。当电动车外部负载需要用电时,锂离子从负极穿越隔膜游到正极,完成放电过程。而在充电时,锂离子则从正极脱离,穿过隔膜回到负极。但在低温下,由于石墨负极的表面积有限,快速充电会导致锂离子拥挤,部分锂离子会 “走丢”,变成锂金属附着在负极表面,形成 “析锂” 现象。这会使电池容量下降,电动车续航降低。
四、消费者如何保养动力电池
对于消费者而言,好好保养电动车的动力电池至关重要。首先,尽量少用快充。虽然主机厂宣传自家车辆 15 分钟能充满电到 80%,但快充是以加速损伤电池为代价的,尤其是在低温下快充。其次,尽量避免满充满放。在 20%-80% 的电量区间,电池性能最佳。电量低于 20% 和高于 80% 时充电速度会明显下降,也是因为析锂现象。偶尔满充满放几次没关系,但不要频繁使用。
总之,新能源汽车动力电池的寿命受到年限、循环次数和温度等多种因素的影响。消费者在使用过程中,应注意保养电池,尽量减少快充和满充满放的情况,以延长电池的使用寿命,让新能源汽车更好地为我们的出行服务。