新能源汽车的电池,寿命究竟有多少?

点击次数:   更新时间:23/12/11 09:51:12     来源: 分    享:


       相信很多拥有新能源汽车,以及想要购买新能源汽车的消费者,心里都有过这样一个疑问,“如果我买一台新能源汽车的话,大概可以开多久”?

       到了电车时代,大家最心心念念的影响寿命的因素,则变成了电池。因为大家都是玩手机、电脑、平板过来的,在内存、性能劣势展现出来之前,往往都是电池率先崩盘,这导致大家对电池寿命极为敏感。

       而对于电池寿命,我们则总能在网络上听到各种声音。有的车主痛斥车企没良心,自己的爱车才跑了几万公里就出现了“严重衰减”,也有的车主晒出自己的车辆里程,用车近十年,里程衰退却少之又少。这又是为什么?

       新能源汽车动力电池的正常寿命应该是多少?导致里程出现严重衰退的原因的又是什么?如果你也对这些问题感兴趣,以下不妨让我们来简单了解一下。



电池本体特征:

       首先,我们需要知道一件事,新能源汽车采用的三元锂电池和磷酸铁锂电池,都属于锂离子电池。而不管你用还是不用,锂离子电池的寿命都会逐渐衰减,这是其化学特性决定的。

       如何理解这个化学特性呢?简单来说,锂离子电池是通过氧化还原这一化学反应来实现充放电的。在充电时,位于正极的锂金属会被氧化成锂离子,并通过电解液和隔膜跑到负极;而在放电时,这些锂离子又会反过来跑回正极。


磷酸铁锂电池:

       磷酸铁锂电池是一种采用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。它的优点包括安全性高、循环寿命长、成本低。磷酸铁锂电池在充放电过程中结构稳定,不容易发生短路、起火等安全问题。

       此外,磷酸铁锂电池的使用寿命较长,能够经受更多的充放电循环。虽然磷酸铁锂电池的能量密度相对较低,但它仍然是新能源汽车、储能系统等领域的重要电池技术之一。

       作为锂电池的一种,磷酸铁锂指的是作为正极材料的锂离子电池;采用橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子可以通过而电子不能通过,右边是由石墨组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。

       电池在充电时,正极中的锂离子通过聚合物隔膜向负极迁移;在放电过程中,负极中的锂离子通过隔膜向正极迁移,锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。充电时,锂离子在电场力的作用下,从磷酸铁锂晶体表面,进入电解液,穿过隔膜,再迁移到石墨晶体的表面,然后嵌入石墨晶格中。


       锂离子从磷酸铁锂脱嵌后,磷酸铁锂转化成磷酸铁。放电时,锂离子从石墨晶体中脱嵌出来,进入电解液,穿过隔膜,迁移到磷酸铁锂晶体的表面,然后重新嵌入到磷酸铁锂的晶格内。磷酸铁锂电池有着较高的工作温度范围,在-20°C至+75°C下均可正常工作,一些具有耐高温特性的磷酸铁锂电池还可以在350°C至500°C范围内正常工作,由于其有着出色的结构稳定性、安全性能以及较长的使用寿命,所以更加适合用在动力系统领域中使用。

       一般来讲,引起电池容量衰减的原因主要有四个方面当作为动力电池装载上车后,电池作为动力输出源,尤其是电动汽车的主要输出动力,需要进行定期的维护和保养。为了最大限度的延长电池使用寿命,(1)避免深度放电,保持电池的电量在一定容量之上,比如30%以上;(2)长时间不用的情况下,建议每个月都进行一次充放电;(3)控制充电电压,防止电压过大造成电池损坏;(4)避免高温环境,温度的对电池的使用寿命有着很大影响,减少减速衰减的过程。

三元锂电池

       同样作为锂电池的一种,三元锂电池的正极采用的是三元材料,一般指的是Ni、Co、Mn或Ni、Co、Al三种金属元素为核心元素的正极材料;磷酸铁锂电池能量密度已经基本达到理论的极致,而三元电池的能量密度还有很大的提升空间。综合能力密度、功率密度、循环寿命、低温性能等方面,三元电池的综合性能优于磷酸铁锂电池。影响三元锂电池寿命的因素主要包括储存状态下的容量衰减和循环状态下的容量衰减。其中,充放电的次数和电流大小以及温度都会对电池容量和寿命造成影响。

循环寿命是最主要的影响因素

       对于循环衰减较为稳定的电池,固体电解质层(SEI)消耗的活性锂是全电池容量衰减的主要部分。它来源于负极在充放电过程的成膜消耗。在循环初期,负极膨胀速率相对较快,SEI消耗活性锂也相对较快。而进入循环中后期后,膨胀速率减缓,SEI消耗活性锂也趋于平稳阶段。在特定的温度区域,25~55 ℃符合随着温度增加,衰减加快的衰减规律。其衰减由SEI成膜增厚主导,容量衰减Qloss和温度T和时间t或者循环次数N。

       针对锂离子电池特性的这两种情况,行业内总结出了两个概念用以定义动力电池的寿命,其中第一个是日历寿命,另一个是循环寿命。

       先来说日历寿命。就像前面提到的,在完全不使用的情况下,锂离子电池内部材料也会随时间衰减,而从电池崭新出厂到容量跌至国标规定下限的时间,就是日历寿命。

       但通常来说,我们是不知道动力电池的日历寿命的,因为这个概念听起来像极了“保质期”,对那些用车频率不高、想要长期保有的消费者来说很不利。此外,长期停置也并不符合多数消费者的用车场景,所以我们才很少见到有关日历寿命的讨论。


车辆使用

       按照正常使用流程,尽管不同厂家的电池寿命也是有所区别的,国家强制要求动力电池电芯循环使用寿命必须要在1000次以上,而对于整一个动力电池的PACK,磷酸铁锂一般可以做到2000次,而三元锂电池,平均水平是在1000-1500次,做得好的,则可以达到2000次以上。三元锂电池的寿命起码可以保持8年以上,磷酸铁锂寿命则会更长一些,可达10年或以上。领岳新能源锂电池采用全新工艺生产,品质有保证,寿命更长,消费者可以放心使用,售后无忧更耐用更安全!

       总结来看,我们对动力电池寿命的担忧实际是略有一丝多余的,因为在国家标准下,很多新能源车的里程是足够我们使用到换车的,而在此基础上,车企也会提供有关电池的各项质保政策。作为消费者,我们可以尝试了解更多有关科学用车的知识,比如尝试着多看看说明书,因为里面会讲到很多正确的用车方式,而这些知识的可靠性肯定是远大于你从其他娱乐性平台获取的,这样就能够更进一步保证电池寿命。帮助大家更全面、更科学地认识并使用汽车。由此一来,大家很多的选车、用车难题及困扰,也就从根本上迎刃而解了。


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