不可否认,新能源汽车的综合优势很明显,但续航一直是车主的一大痛点,也有很多人担心电池寿命,毕竟换一块电池都在七八万以上。一辆燃油车开10年以上是很常见的事,但如果是新能源汽车,能开10年以上吗?电池的寿命到底能用多少年,结论可能和大家想的都不一样。
对于新能源汽车来说,核心主要在于电池、电驱、电控、底盘这几项,其中电池尤为重要,从成本来看,几乎占了整车成本的40%左右,一辆纯电动汽车的寿命到底怎么样,关键就看动力电池。
目前市面上的新能源汽车主要以 三元锂电池 和 磷酸铁锂电池 为主,两者都属于锂离子电池,但由于它们的材料、结构、化学活性不一样,其性能也有明显的区别。
简单来说,三元锂电池采用较为活泼的金属元素,能量密度较高,主流三元锂电池的能量密度在180瓦/千克,像宁德时代的麒麟电池,能量密度可达255瓦/千克。
相比而言,磷酸铁锂电池采用了较为稳定的金属元素,化学活性不如三元锂电池,能量密度低一些,普遍在120 Wh/kg-150Wh/kg这个范围,不过像刀片电池,二代能量密度超过185Wh/kg。
从高低温性能来看, 三元锂电池低温性能略好,在零下20摄氏度仍然能保持70%以上电容量,但是高温性能不如磷酸铁锂电池。
因此,在挤压、碰撞、针刺等极端环境下,三元锂电池的稳定性不如磷酸铁锂电池,如果看过刀片电池与三元锂电池针刺测试的朋友都知道,三元锂电池针刺后,电池温度快速升高,一会儿便看到浓烟,甚至起火,而刀片电池温度增幅偏小,并没有冒烟,安全性一目了然。
在电池寿命方面, 不管是三元锂电池还是磷酸铁锂电池主要受到使用时间和循环充电次数的影响,两种电池有明显的差距。
这里所说的循环充电次数,很多人可能会误认为充一次电就是一次循环充电,其实并非如此,假设一辆满电的车,第一天用了40%电量,晚上又充满了,第二天直接用了60%,这才算一次完整的循环充放电。
三元锂电池由于电池材料化学属性较为活泼的因素,能量密度偏高,也因此对电池寿命有一定影响,从一些电池厂商公布的电池寿命测试数据来看,普通三元锂电池的循环充电次数大概在 2000 次以上,而磷酸铁锂电池,像刀片电池,其循环充电次数超过 3000 次。
以循环充电次数较少的三元锂电池为例, 简单来算一下,它可以使用多少年? 假设一辆纯电动车的实际续航为400公里,每年行驶2万公里,平均每天行驶55公里,也就是说,差不多7天才需要充一次电。
我们保守一点,平均每4天算一次循环充电,一年将消耗92次循环充电次数,2000次循环充电次数可以使用21年,如果像刀片电池,按这样来算可使用32年,当然了,这些都是理论寿命。
实际上还要考虑 使用时间、温度环境、电池充放电习惯、保养 等等因素,比如说,长时间在低温或高温环境下用车、经常使用快充、每次都将电量耗尽才充电,考虑到这些因素,再将使用周期打个5折,那至少也可以使用15年以上。
为了解纯电动汽车电池衰减的情况,加拿大一大型研究机构 GEOTAB 对车龄达6.5年的6300辆纯电动汽车进行跟踪实测,最后得出的数据令人惊讶,电池衰减并非线性。
新车前几年下降非常缓和,到了中后期,降幅较快,整体来说,电池平均衰减下降了13%左右,也就是说,每年大概衰减约2%左右。
如果按照这样衰减速度,一辆家用纯电动车使用10年,电池衰减也仅仅只有20%左右,所以说,新能源车企推出整车质保6-8年或者15万公里,肯定都是经过严谨测试后才得出的结论,在这样的质保时间内,车辆电池剩余电量普遍都不会低于80%,也就不存在换电池。
以上是从电池循环充电次数得出的使用寿命,从现实例子来看,身边有朋友在2015年年初买了纯电动车,当时续航只有160公里左右,如今8年过去了,车辆依然一切正常,不一样的就是续航确实缩减了,但还是能正常用车。
再看看特斯拉,2012年发布第一款Model S,一位德国车主2014年入手这款车型,至今行驶总里程超过160万公里,在这期间一共换过3次电池,相当于换一次电池大约行驶了50多万公里,在10年前那样的技术环境下,动力电池有这样的成绩,已经超乎意料了。
随着这几年技术不断进步,锂离子电池技术越来越趋于成熟,续航和电池寿命也有了质的提升,一位开出租车的亲戚,他2018年入手比亚迪E5,官方续航为405千米版本,到2021年,总行驶里程超过32万公里。
他说目前充满电,NEDC续航还有330千米左右,实际还能跑220公里左右,电池寿命确实有衰减,每天都要充1-2次,续航短,充电麻烦,但相比燃油车,无论是油费还是保养、维修费用都便宜太多了。
总而言之,从动力电池的寿命来看,一辆纯电动汽车开10年是完全没问题的,而且在这个周期内,电池衰减也并没有想象中那么严重。
以往总有人担心,一旦过了质保期,电池衰减严重,需要自费更换电池,其实,完全没必要担忧。如果接下来能做到充电10分钟,续航达到800公里以上,那纯电动汽车的优势就非常明显了。