前不久教授在新能源問答專題中,發現一個很有趣的問題,這個問題原意大概是新能源車電池用一兩年會不會壞?
看到這個問題後我一時半會竟不知怎麼回答,首先電池這個壞是指故障還是壽命?如果是故障,那麼這個問題不成立,2年電池都沒過保呢!但如果是指壽命,那麼這個問題似乎也不成立,現在國家強制規定動力電池質保不低於8年12萬公里,1年開6萬公里一般人做不到吧!
在這個問題之後又產生了一個問題,如何才能在2年內把電池搞壞?假設電池設計使用壽命是12萬公里,充一次電可以跑400公里,那麼一年只要充300次電,就達到了設計使用壽命。這個假設成立嗎?其實不成立!幾乎沒有人會把電池電量用盡再去充電(難道用手推到充電樁)?何況汽車廠商在設計電池管理系統時,也會避免電池過放(100%DOD)。問題又來了,假設每次都把電量用盡,那麼充多少次電後電池會報廢?
關於電池循環次數(充滿電再用乾淨的次數),各個廠商乃至各種電池都不一樣,比如目前主流的鋰電池,其循環次數在1000-1500之間,而磷酸鐵鋰電池可以做到2000次,這些都是國內電池供應商能達到的水平。
假設每天充一次電,每次都把電量用盡,那麼鋰電池至少可以用2年多接近3年,同樣的條件磷酸鐵鋰電池可以用5年多。當然達到循環使用壽命(80%SOC)後並不代表電池就能用,只是耗電比較快續航里程縮水,就好比手機用了3年,電池沒有以前給力一樣。上面所提到的數據還只是主流電動車,基於不同用途和使用環境,電池的設計使用壽命也不一樣,比如混合動力(HEV)和插電混動(PHEV)。
寶馬5系插混,其動力電池設計使用循環數是5000次,即便在苛刻的使用條件下(100%DOD),也可以用10年以上。到了豐田卡羅拉雙擎這類車型,電池的使用壽命幾乎跟車同步,甚至發動機壞了電池也不一定會壞,所以官方也敢給動力電池提供超長質保。
説完一堆理論數據,我們講一個真實案例,一汽豐田之前對卡羅拉雙擎的營運車做市場調研時,這些混動轎車一般跑45-50萬公里後,電池容量會有所降低,油耗有所提高,出租車司機會選擇更換電池,因為換電池後使用成本更低,長期來看更划算。
明明是説新能源車,為何偏偏要把卡羅拉雙擎帶進來?因為雙擎用的鎳氫電池,本身循環使用次數不比鋰電池高,但它是如何做到電池跟車壽命相等呢?因為充放電的邏輯不一樣,混動不會有過充過放,良好電池管理系統可以大幅延長電池使用壽命,這個結論對電動車也適用。當我們把注意力都集中到動力電池上時,我們也忽略了一個問題,那就是汽車本身也有設計壽命,行業內容通常是10年10萬公里,當然很多車超過這個標準也沒事,但絕對沒有所謂的開不壞這一説。
如果汽車的設計使用壽命是10年,那電池使用壽命也做到10年不就實現了跟車同壽命?這不是一個想法而是已經實現的事情,比如日產官方稱Leaf的電池使用壽命達到22年,而更早以前豐田RAV4 EV達到了電池與車壽命相等的目標。電動車並不是不耐用,只是目前還沒有在壽命與續航里程之間找到一個平衡點,也可以這麼説,目前還沒有生產出成本低、能量密度高而且使用壽命又長的電池。
如果我們把電動車當作出行工具的補充,不要求它擁有燃油車一樣的續航里程和便利性,而只是用來短途代步,那麼電動車完全可以滿足需求。在選購電動車時,傳統車企特別是混合動力技術比較先進的品牌,它們的電動車安全性和耐久性都是行業一流水平,因為混動的技術難度要比純電動車更高。