去年写过《电动汽车电池寿命衰减》一文,现在再来更新一下INL进行的车辆实验的数据,来对这个问题进行系统性考虑又多了一些看法。
1第一部分
电动汽车电池寿命 这里需要澄清一个概念,全球的车企对自己卖的电动汽车负有责任,根据厂家承诺的要求,是要达到这个要求,达不到进入质保的环节,那就需要额外的成本来进行售后处理,一旦超过了一个极限的情况,这门生意就稳赔了。如表1所示,整个来说电池得像发动机那样耐用,电池的耐用性直接决定这个汽车的寿命。
在分析电池耐用性的问题上,我们有很多的办法,在前文中已经介绍过的电池寿命的预测方法,和电池测试关键因素找出确定控制权中等。如图1所示,影响电池的寿命的因素实在比较多:
· 电池单体的温度:这是一个函数,包含外界温度、热管理系统、各种使用工况和外壳等等因素。
· 电池类型:不同类型的电池,在寿命上就有区别。
· DOD放电深度:这个区间至关重要,在后续的实证实验中,可以看到同样的电芯,因为这个参数不同,容量的下降也完全不同。
实际的一些经验办法,是考虑在电池使用中记录一下的内容:
· 单体电压的最大值 辅助信息(电池包温度、电流、电压和单体号)
· 存储单体电压超过某个限值的次数并记录累计时间
· 单体电压的最小值 辅助信息(电池包温度、电流、电压和单体号)
· 存储单体电压低于某个限值的次数并记录累计时间,这里分别分几个温度区间,低温段、恒温段、和高温段
· 存储最高电池包电压和最低电池包电压和电流,并累积其超过限值的时间
· 存储最高的电池热电阻温度&电池号、散热输入&输出温度
·【高温】累积单体温度在高温的温度范围内的时间
·【低温】累积单体温度在低温的温度范围内的时间
· 电池包的老化情况
· 单体电压&温度差异
· 大电流检测 通过这些使用过程的异常,来找到电池系统受到伤害的钥匙。
2实验结果
我们还是来看看实际路试实验的结果来更直观一些,美国的INL实验室,买了很多车进行记录和测试,这些实验结果可以有效的给我们一些直观的印象。
表2 INL的实验测试
2.1 HEV的结果
HEV电池的SOC区间很窄,整个使用过程中虽然放电倍率较高,但是总体的情况如下表3所示,在16万英里的条件下毫无压力,其中绿色的现代的HEV是使用的锂电池。
2.2 纯电动汽车的结果 如表4纯电动汽车测试据结果所示,这个数据结果一点都不乐观,有以下的几点需要考虑。
表4 纯电动汽车测试结果
A)LEAF 的测试结果
· 四台车,跑到1.5W英里的时候,已经开始出现了大幅的衰减,与标称的容量出现了15~25%的容量衰减,这个事情会极大的影响整个车辆的可用性。
· 这个衰减过程处在在一年半的时间,车主其实很容易发现这个明显的变化。
· 三菱的I-miev本来就卖的不多,按照这种情况,卖多了一定赔得很厉害。
B) Focus EV 这其实用的是和Volt一样的15Ah的电池,采用液冷的模式,区别是DOD的区间不同,也没有混合动力的模式来混过去,1.2万英里出现这种情况,就有些麻烦了。
2.3 插电混合动力的情况
不管是大电池还是小电池,如表5所示,跑下来的情况都很不错,把DOD区间关小一些,加上内燃机的辅助,其实可以让电池经受更多里程的洗礼。从这个角度来看,插电式混合动力不管如何配置,可以通过软件来保证电池的质保。 表 5 插电的电池衰减变化
小结:只有达到生命末期进行细节测定的时候,我们才能判定电池可以用还是不可用,电池寿命会对整个车辆的盈利模式起到决定性作用。
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