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電動汽車的電池壽命是多長?換個電池要多少錢?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年04月09日  

雖然目前爭議不斷,但其實很多車主都已經看清,新能源汽車才是未來我國汽車市場的主流方向。無論是從政策還是從車企的戰略轉型上看,越來越多的車企都已經著手布局新能源汽車這一領域,而自主品牌更是把純電動汽車作為對外國車企彎道超車的一大捷徑。


國家和車企對汽車行業的整個發展預期有著深思熟慮的考量,而我們作為屁民,所更關心的只有電動汽車好不好開、好不好修、經不經開。


畢竟,與傳統汽車幾十上百年的發展不同,電動汽車在很多普通老百姓的心里還是存在很多疑惑的,下面我們對普通車主最關心的幾個問題一一解答。


電池的種類和特性


目前,新能源車用的動力鋰電池分為三元鋰離子電池磷酸鐵鋰離子電池兩種。三元鋰離子電池比較有代表性的車有特斯拉、北汽E200EV、江淮IEV5、奇瑞eQ等。特點是能量密度高,同樣體積重量下,電容量大,電池一致性好,生產技術成熟。


磷酸鐵鋰離子電池有著較高的安全性和較長的循環壽命,同時,充放電倍率高,就是說充電速度快,同時加速性能好。安全性好,彎曲穿刺高溫都沒問題。


缺點是能量密度低一些,同樣的續航要使用更多的電池,相應新增了車重和成本;一致性差一些,要更好的電池管理系統;低溫衰減比較明顯,0℃時容量會降低10%左右,而-20度時容量會降低30%左右


以國內最大的電動汽車生產廠商比亞迪為例,過去在磷酸鐵鋰離子電池領域已經實現量產的比亞迪,又開始轉向三元鋰的大規模開發,如現在的比亞迪秦、唐、宋等EV車型,使用的都是三元鋰離子電池。所以,整體來說,三元鋰離子電池在當下政策環境下擁有更加明顯的優勢。


電池壽命到底有多長?


首先要先解釋下什么叫充放電循環,循環壽命1000次,意思是充1000次電就報廢了嗎?并不是!就像手機充電一般,手機電量從0%到100%為一次充放電循環,而假如只充到50%就拔出插口,意味著只用到了半個循環。


以目前最常見的三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池為例,三元鋰離子電池在測試中理論上循環壽命在1500次左右,實際使用上,完全充放電循環在800次以上,而控制電池放電在25%-75%的狀態下,實際使用可以達到1200次以上。


而磷酸鐵鋰動力鋰電池,理論循環壽命達到2000次以上,標準充電(5小時率)使用,可達到2000次。實際使用中,完全充放電循環也可以達到1200次以上。


因此,可以初略計算下,以一般三元鋰離子電池電動汽車續航300公里算,1次完整循環實際行駛距離大概是250公里。按照完全充放電循環在800次以上來算,電池的壽命可以達到20萬公里左右,基本覆蓋了一輛車的使用壽命。


電池衰減過程是怎么樣?


雖然電池的壽命可以達到20萬公里左右,但還有另一個考量標準,就是電池組會隨著充放電造成電池的能量密度衰減。就像手機用久后,電池會越來越不經用了。而電池的容量一旦低于初始的80%,意味電池組不適合繼續在車上使用,就要更換新的電池了。


目前,得到最準確的電池衰減測試數據的,只有各廠商公布的自家車型測試數據。業內人士稱一般純電動汽車在第一年的衰減量比較大,在8%左右,但在隨后2-3年里將會衰減4%,到5-6年后將逐年衰減1%


以國外對上千名特斯拉車主反饋回來的電池衰減圖表來看,可以看到,ModelS在跑了10萬公里后,平均電池衰減僅為6%。在跑了25萬公里之后,平均電池衰減還不到10%。雖然也有個別車主出現異常衰減的情況,但就平均值而言,衰減幅度并不大。


各廠商對電池的質保條款?


目前按照國家規定,在質保期內電池的性能衰減不能超過20%,否則由廠家免費為車主免費更換電池。要求新能源車關鍵部件(電池、電控、電機)供應不少于5年或者10萬公里質保,而自2016年開始,供應不少于8年或12萬公里質保。


如特斯拉的驅動裝置和電池組的保修條款為8年不限里程;比亞迪為電池組供應8年或15萬公里質保,終身電芯質保;吉利、北汽新能源同樣為電池組供應8年或15萬公里質保;榮威為電池組供應8年或12萬公里質保。


電池衰減在質保范圍嗎?


目前國家規定,在保質期內(8年/12萬公里起),電池性能出現衰減不得超過20%,否則,由廠家進行免費更換。但假如電池衰減量屬于正常現象,廠商一般不予更換電池。


若遇到電池驟然衰減,續航里程突然降低等,屬于非正常現象,廠商將對質保期內的車輛免費更換電池組。由于純電動汽車的發展最近幾年才高速發展,因此,更換老化電池的案例也鮮有耳聞。


以比亞迪為例,比亞迪技師稱目前比亞迪電池正常衰減范圍重要由廠家決定,我們在店內對電池進行檢測后形成報告,再交由廠家,由廠家決定該車是否屬于正常衰減,若在正常范圍內的衰減電池,不供應免費更換電池組服務。由于這過程并不透明,也就是說,電池衰減該不該由廠商換電池,是車企說了算。


電池更換大概要多少錢呢?


電池組更換的價格目前各大車企并未公開,根據鋰電網等各種網站到消息,目前動力鋰電池生產成本在1300元/度,裝車價在1700元。但從更換過的車主那得知報價單,老款比亞迪唐換電池報價5萬多元。


而海外日產就在2018年三月公布了日產聆風電池更換計劃和價格。日產車主購買新款原裝24kWh、30kWh及40kWh的車載電池,支付的價格分別為65萬日元(約合4萬人民幣)、80萬日元(約合4.9萬元)、82萬日元(約合5萬元人民幣)。


由于電動汽車的風潮近幾年才興起,因此目前市面上很多車型都還沒到要更換電池組的車齡,因此并未發生很多電池衰退引發的糾紛案例。國家規定的從8年/12萬公里的質保期來看,電動汽車對電池組的保障都是足夠的。


但另外一邊,廠商對政策的落實卻有自己的一套,電池性能衰減的檢測是廠商自己說了算,并沒有公開透明標準。而假如車主有疑問要自行找機構檢測的話,費用還要自己掏錢,費神費財,容易和車企扯皮。


而保質期過后電池衰減嚴重了怎么辦?這點很多廠商并未作出明確的答復,采取模糊態度,普遍采取技術不斷更新迭代,以后電池成本會越來越便宜類似的語術。這關于車主而言無疑是在畫大餅,也造就了目前絕大多數人對電動汽車的不信任。當前商業化比較充分的正極材料重要有鈷酸鋰,磷酸鐵鋰,錳酸鋰和三元鋰四種。其中,鈷酸鋰雖然能量密度等方面存在明顯優勢,但是安全問題成了瓶頸,使用的范圍越來越小。錳酸鋰,循環性能比較差,高溫性能不好,雖然抗過充能力強,成本又低,但現在重要只在低端或低速車輛上還有使用,市場份額也在縮小。只剩下磷酸鐵鋰和三元鋰是當前真正的主流,二者一個占據能量密度和低溫性能的優勢,另一個則擁有循環壽命和安全性的優勢,國家政策和終端用戶在二者之間有些難于抉擇。目前為止,公交車重要使用磷酸鐵鋰,乘用車等對續航和客戶體驗要求較高的車型則選擇三元鋰離子電池。


3三元鋰正極材料結構和特點


三元材料是過去幾年的熱點,其中Ni成分,可以提高材料活性,提高能量密度;Co成分也是活性物質,既能穩定材料的層狀結構,又能減小陽離子混排,便于材料深度放電,從而提高材料的放電容量;Mn成分,在材料中起到支撐用途,供應充放電過程中的穩定性。三元鋰,基本上綜合體現了幾種材料的優點。


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