汽车365

2019

04/09

汽车365

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2019-04-09 14:09:01

纯电动汽车痛点之电池衰减

    近年来,在密集的扶持政策出台以及相关技术发展的背景下,我国新能源汽车驶入快速发展轨道。虽然新能源汽车在中国汽车市场的比重依然未达到市场的半壁江山,但它以后将会是中国乃至全球汽车市场的发展方向。

    新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、其他新能源汽车等多种类型,今天我们要来介绍新能源“家族”的重要“成员”——纯电动汽车。

    纯电动汽车(Blade Electric Vehicles,BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。动力蓄电池(现市场已锂电池为主)单位重量储存能量较低、电量容易受环境温度影响、充电时间过长等因素,导致纯电动车的续航能力一直无法挑战传统燃油车的“江湖地位”。

    除此之外,还有一个影响纯电动汽车续航里程的重要因素——电池衰减。

    很多纯电动车的车主都会遇到同样的问题,那就是为什么车的续航里程越来越低,车是否存在质量问题?其实,这就是电池衰减导致的。

    然而,电池衰减问题是一个普遍存在的正常现象,就好像手机用的时间越长,待机时长会越来越短,只是更换手机电池的成本和更换电动车电池的成本相去甚远,因此,我们不会认为手机存在质量问题,而是更愿意去“相信”汽车存在质量问题。

    至于电池为何会出现衰减,我就来简单介绍下吧。我看了几份美国学者的研究报告,简单来说,锂电池在循环过程中,其容量会逐渐衰减。而出现容量衰减主要归因于几个不同的机理,这些机理大多与电池内部的界面反应相关,这些反应持续性的发生在电池的充放电环节,并且引起电解液的分解、钝化膜的形成、活性材料的溶解等其它现象。

    一些常见的引起锂电池容量衰减的因素包括:1、锂枝晶的生成(过充电压条件下)2、电解液分解3、活性材料的溶解4、电极材料嵌锂过程中发生相变5、电极材料和集流体表面钝化膜的形成。

    (1)容量衰减现象:锂电池中的界面反应和衰减过程将会引起一系列负面影响导致容量衰减。

    (2)锂电池容量平衡:在锂电池循环过程中,两个嵌入电极有着不同的嵌入能量,为了达到最佳的性能,两电极的材料重量需要相互匹配。

    (3)化成循环:锂离子电池在前几个循环周期内会表现出容量急剧衰减现象。这一现象被称为电池在使用前的化成期。容量急剧衰减主要是由于在负极表面固体电解质层的形成。活化期碳电极钝化膜的形成和随后容量的衰减高度依赖于所使用碳负极的特性,例如结晶度、表面积、预处理。经历过前面几个循环周期之后,电池趋于稳定,容量基本恒定。

    (4)过充现象:当处于过充条件下时,所有类型的锂离子电池均会出现较大容量的损失。商业化锂电池的耐过充和安全问题表明过充性能将会导致商用锂电池需要内置电子电路来严格控制其充放电过程。目前,过充损失可以概括为以下三个主要类型:焦炭和石墨负极的过充反应、高电压下正极电极的过充反应、过充条件下,高压电解液的氧化过程。

    (5)电解质分解(还原)过程:随着电解液里盐和溶液成分的消耗,点解液逐渐减少,产生的气体逐渐聚集,同时电池内部压力持续增加,最终使整个电池的容量和循环性能、安全性嫩受到损害。

    当我们的车辆出现电池衰减后,该怎么做呢?

    一旦发现电池出现衰减现象,应立即查看是否在质保期,送至授权维修点测量衰减值是否在正常范围内。根据GBT 31484-2015电池标准规定:电池包在经过500次充放电后,电池衰减不能超过10%,在1000次充放电后不能超过20%。

    由于新能源汽车尚未纳入汽车三包规定,仅有《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》(国办发〔2014〕35号)文件对新能源汽车动力储能装置提出了应提供不低于8年或12万公里的质保要求,目前,国内电动汽车市场中,已经有越来越多的汽车厂家针对电池衰减问题提供了质保,大部分车辆在质保政策中明确表示提供电池衰减不超过20%的质保。而经销商对车企制定的质保政策普遍还都没有规划出一套完善的执行流程,问及电池衰减比例的评价标准、更换电池是换整个电池包还是部分电芯这类情况,大多数销售人员给出的都是未来根据具体情况、到店检测等模棱两可的回答。

    作为汽车行业发展方向的新能源汽车,注定会经历曲折,注定会完成蜕变。现在越来越多的厂家加入到在质保期内提供30%电池衰减的承诺。实现汽车行业转折这一历史使命,需要国家政策的扶持,需要消费者的信任,更需要越来越多的富有社会责任感的汽车厂家来共同完成。

【来源:汽车365】

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