前段时间据外媒报道,德国贝伦贝格银行(Berenberg Bank)的Asad Farid据说许多电动汽车电池的使用寿命低于消费者的预期,尤其是在富镍电池和电池快速充电技术逐渐成为行业的发展趋势后。新一代电动汽车电池的使用寿命通常只有五年(平均寿命),电池降解率将继续上升。
与许多人的预期相反,他(她)认为未来电池的性能可以与特斯拉的主动冷却锂离子电池组相媲美。他说,未来的电池将会有一定程度的容量衰减(capacityfade)由于衰减速度加快了20%,平均使用寿命只有5-6年。
首先,锂镍锰钴氧化物(lithium nickel manganese cobalt oxide,NMC)锂镍钴铝氧化物(NCA)电池电池的镍含量将上升,这已成为未来的一大趋势。然而,镍成分的增加会导致镍成分的增加NMC电池和NCA电池的充放电次数(使用寿命)分别降至2000次和1000次。相比之下,中国用户使用磷酸锂铁(lithium iron phosphate)电池通常可以充放电3000多次。Farid指出近年来,由于对增加电动汽车里程的需求日益强劲,行业逐渐转向富镍化学电池。然而,不幸的是,能量密度(里程)的提高是以牺牲使用寿命为代价的。
其次,电动汽车快速充电技术也将缩短电池的使用寿命。现在很多地方都安装了50个kW、150kW乃至350kW直流快速充电站的充电时间可缩短至20分钟,但充电过程中的热量会导致电池阳极和阴极的分解反应(decomposition)。当充电速度提高三倍时,电池的降解速度也会提高。
最后,风冷设备的使用将加速电池的降解速度。如今,许多汽车公司使用被动风冷系统来取代液冷系统,但这种系统会导致电池内部发热,风冷降解速度是动态液冷电池的两倍。
现在,该行业也意识到与快速充电技术相关的电池加热和降解问题,并试图使用热管理方案来缓解快速充电技术带来的电池加热问题。奥迪是它的新车型e-tron车型配备电池热管理方案,支持150-kW快速充电技术,保时捷计划Taycan推出350-kW快充技术。
Farid大多数消费者希望在8年后更换他们的车载电池。显然,更换电池比更换汽车要划算得多。在未来,许多电动汽车车主可能每4-5年更换一次电池,但如果他们购买日产、宝马或雷诺,更换电池的成本约为8000美元。
如果车主不愿意更换电池,将在五年内损失车辆转售价值的70%。届时,电池是电动汽车唯一的故障部件。如果只更换电池,可以节省很多钱。