三元锂?不香!续航真相大揭秘
- 热稳定性差:三元锂电池热稳定性相对较差,当电池里面温度超过200℃时,就可能发生
- 短路风险高:其负极材料为石墨,容易吸收水分产生腐蚀,导致电池里面短路。此外,电池制作的完整过程中的缺陷或外部机械损伤也可能会引起短路,短路会产生大量热量,进一步加剧热失控现象 。
- 实际寿命有限:理论上三元锂电池循环寿命一般可以达到2000次充放电循环,但在实际使用中,1000次循环后性能往往会下降约50%,续航里程减半。
- 衰减速度较快:如果经常进行深度充放电、在高温或低温度的环境下使用、快充等操作,都会加速电池的衰减。随着使用时间的增加,其衰减速度可能会逐渐加快,导致车辆续航能力逐渐缩短。
- 制造成本高:三元锂电池的生产所带来的成本相比来说较高,主要是由于其原材料中包含镍、钴等稀有金属,这些稀有金属资源有限,开采和提炼成本高,价格一直居高不下。
- 更换成本高:后期若需要更换电池,费用通常也比较昂贵。以续航400公里的新能源车为例,搭载60度电的三元锂电池成本约4.2万元,而磷酸铁锂电池成本约3万元。
- 材料特性:三元锂电池正极材料镍钴锰或镍钴铝酸锂在高温下易发生相变,耐热性较差,当电池里面温度超过200℃时,就有几率发生热失控。
- 使用不当:过充、过放、大电流充电或放电等情况会导致电池里面产生大量热量,加速化学反应,引发热失控。比如在快充时,如果散热不及时,电池里面温度急剧升高,可能触发热失控。
- 内部结构缺陷:电池制作的完整过程中,若隔膜有瑕疵、电极存在毛刺等,可能会引起正负极在使用中非间接接触,发生短路。
- 外力作用:车辆发生碰撞、挤压、针刺等情况,会使电池里面结构变形,隔膜破裂,正负极短路,瞬间产生大量热量,引发热失控。
- 内部压力变化:过度充电会使正极材料过度脱锂,结构不稳定,同时电解液分解产生大量气体和热量,导致电池里面压力急剧增大,隔膜融化或收缩,正负极接触短路。
- 电极材料受损:过度放电会使负极的铜集流体溶解,在正极表明产生铜枝晶,增加电池短路风险。
在高温环境下,三元锂电池的活性增强,化学反应速度加快,散热负担加重。如果散热系统发生故障或车辆长时间在高温环境下行驶、停放,电池里面热量积聚,容易引发热失控。
在相同体积和重量的情况下,三元锂电池能够存储更多的电能,从而为车辆提供更长的续航里程。
一般来说,三元锂电池的循环寿命能达到1000次以上,甚至有些优质的产品能达到2000次。
在寒冷的天气特征情况下,三元锂电池仍然能够保持较好的性能表现,相比其他一些电池类型,其续航里程的衰减程度相对较小。
支持快充,部分车型可以在30分钟内充至80%的电量,并且在多次充放电循环后仍能保持比较高的容量。
同等能量下,三元锂电池组的重量要比磷酸铁锂电池组更轻,车辆减重后有利于提升能耗表现,还能带来更灵活的操控体验。
无论充电或放电的程度如何,都不会对电池的后续容量和性能产生非常明显的不良影响,用起来更加方便灵活。
-蔚来ES8、ES6、EC6等:换电模式解决了充电焦虑,车辆动力性能出色,内饰豪华,科技配置丰富。
-小鹏汽车G3、P7等:P7车型外观时尚,智能驾驶辅助系统一直在升级优化,驾驶体验好。
- 极氪001 WE版千里续航套装:搭载宁德时代CTP 3.0麒麟电池,电池容量140kWh,CLTC续航能力可达1032km 。
-智己L6Max长续航版:CLTC续航822公里,基于800V快充平台打造,10-80%电量快充时间不到半小时。
-比亚迪秦Pro、唐DM等:动力性能强劲,能纯电行驶也能切换燃油模式,解决续航焦虑,车内空间宽敞。
-沃尔沃XC40Recharge和Polestar2:既保留了燃油车的驾驶质感,又能在纯电模式下实现零排放行驶。
-奇瑞风云T10 C-DM4:匹配34.46千瓦时的三元锂电池组,申报纯电续航能力为148公里 。
有效维护三元锂电池的性能,可从使用习惯、充电方法、存放环境等方面着手,以下是具体建议:
- 避免过度充放电:避免将电池的电量完全耗尽再充电,也不要长时间充满电不拔。当电量低于20%或高于80%时,应及时充电或停止充电。
- 控制使用环境和温度:尽可能的避免在高温环境下使用车辆或长时间停放,高温时可将车停在阴凉处或使用遮阳挡。在寒冷天气,可提前预热车辆,让电池在适宜温度下工作。
- 合理规划驾驶行程:减少急加速、急刹车等激烈驾驶行为,平稳驾驶可减少电池的大电流放电,有助于延长电池寿命。
- 使用原装充电器:按照车辆使用说明书要求,使用原装或适配的充电器,避开使用非正规充电器,以防过充、过放等问题。
- 避免过度快充:虽然三元锂电池支持快充,但频繁使用快充可能会影响电池使用寿命,建议日常以慢充为主,长途旅行等特殊情况再使用快充。
- 长期存放时注意电量:若车辆需长期存放,应将电池的电量充至50%左右,并每隔半个月启动车辆检查电量并进行适当充电,防止电池自放电导致过放。
- 存放环境干燥通风:选择干燥、通风、阴凉的存放地点,避免潮湿、高温或低温度的环境,防止电池受潮、生锈或性能下降。
- 定期检查电池系统:按车辆保养手册要求,定期到专业维修店或4S店检查电池组及相关系统,包括电池外观、连接线路、电池管理系统等,及时有效地发现并解决潜在问题。
- 及时更新软件:关注车辆制造商发布的软件更新,及时升级电池管理系统等相关软件,优化电池性能和管理策略。
其理论充放电循环次数可达2000次以上,在浅充浅放的理想使用条件下,循环寿命甚至可达3500次 。按照每年充放电200次左右计算,使用10年以上也有可能 。
- 正常使用情况:在正常使用情况下,即车辆按照日常通勤等常规工况行驶,且车主有较好的使用和充电习惯,如避免过度充放电、避免在高温或低温度的环境下长时间使用等,三元锂电池通常能使用8年左右,行驶里程可达15至20万公里 。
- 不良使用情况:如果经常在恶劣环境下使用,如高温暴晒后立即充电、在极寒环境下长时间停放或行驶,或者经常进行快充、深度充放电等操作,电池使用寿命可能会缩短至5年左右,甚至更短 。
- 1000次循环:在实验室条件下,使用1C的充放电倍率,经过1000次充放电循环后,电池容量会降低到新电池状态的80%。
- 2000次循环:理论上,三元锂电池可经受2000次以上充放电循环,若按一天一次充电计算,能支持5至8年的正常使用 ,实际使用中循环1500次左右可能衰减50%左右。
以常见的400公里续航能力的电动汽车为例,在实验室条件下,经过800-1000次1C充电循环后电量衰减20%,对应的行驶里程约为32-40万公里 。