淺析未來電池使用壽命縮短的三大原因

據(jù)外媒報道，德國貝倫貝格銀行(Berenberg Bank)的Asad Farid表示，許多電動車電池的使用壽命低于消費(fèi)者預(yù)期，特別是富鎳電池及電池快充技術(shù)逐步成為業(yè)內(nèi)發(fā)展趨勢后，這一點表現(xiàn)得更為明顯。新一代的電動車電池使用壽命通常只有短短五年(平均壽命)，電池降解速率將持續(xù)上升。

此言一出，舉座嘩然，與許多人的預(yù)期截然相反，他(她)們以為未來電池的性能可堪比特斯拉主動冷卻式鋰離子蓄電池組。他表示，未來的電池會出現(xiàn)一定程度上的“容量衰減(capacityfade)”。由于衰減速度加快了20%，導(dǎo)致其平均使用壽命只有5-6年。

Farid指出未來電池使用壽命縮短的三大原因：

首先，鋰鎳錳鈷氧化物(lithium nickel manganese cobalt oxide，NMC)和鋰鎳鈷鋁氧化物(NCA)電池的電芯的鎳含量將走高，這已成為未來的一大趨勢。然而，鎳成分的提升會導(dǎo)致NMC電池和NCA電池的充放電次數(shù)(使用壽命)被分別降至2000次和1000次。相較之下，中國用戶使用的磷酸鋰鐵(lithium iron phosphate)電池通常能實現(xiàn)充放電3000多次。Farid指出，由于近年來提升電動車?yán)m(xù)航里程數(shù)的需求愈發(fā)強(qiáng)烈，業(yè)內(nèi)逐步轉(zhuǎn)向富鎳化學(xué)電池轉(zhuǎn)型。然而，不幸的是，提升能量密度(續(xù)航里程)卻是以犧牲使用壽命為代價的。

其次，電動車快充技術(shù)也將縮短電池的使用壽命。如今，許多地方安裝了50kW、150kW乃至350kW的直流快速充電站，充電時間可縮短至20分鐘，但充電過程中的熱量會導(dǎo)致電池陽極與陰極發(fā)生分解反應(yīng)(decomposition)。當(dāng)充電速度提升三倍時，電池的降解速度也將隨之提升。

最后，風(fēng)冷設(shè)備的使用將導(dǎo)致電池降解速率加快。如今，許多車企采用被動式風(fēng)冷系統(tǒng)取代液冷系統(tǒng)，但該類系統(tǒng)會導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)熱，風(fēng)冷導(dǎo)致的降解速度是動態(tài)液冷電池的兩倍。

如今，業(yè)內(nèi)也認(rèn)識到快充技術(shù)相關(guān)的電池發(fā)熱及降解問題，其力圖采用熱管理方案來緩解快充技術(shù)所帶在的電池發(fā)熱問題。奧迪就為其新款e-tron車型配備了蓄電池?zé)峁芾矸桨?，以便支?50-kW快充技術(shù)，而保時捷則計劃為Taycan推出350-kW快充技術(shù)。

Farid認(rèn)為，大多數(shù)消費(fèi)者期望在8年后才更換其車載電池。顯然，換電池比換車劃算得多。未來，許多電動車車主或許要每隔4-5年換一次電池，但如果購買的是日產(chǎn)、寶馬或雷諾的電動車，其電池更換成本在8000美元左右。

若車主不愿更換電池，將在五年內(nèi)損失車輛轉(zhuǎn)售價值的70%。屆時，電池是電動車唯一一個故障部件，若只更換電池，可以節(jié)省很多錢。