880V快充是锂电池“杀手”吗?别怕,有招应对

锂电还是我更懂 2024-09-21 11:27:22

不想伺候电动爹,就买800V?

准备买电动汽车或者电动汽车的消费者会发现,前几年各家车企疯狂比拼超长续航能力,而这两年,越来越多的新车发布会上开始宣传“800V高压快充”、“充电5分钟续航200km”等新卖点;面对车企们频繁更新的技术名词,普通人或许会听得云里雾里。

那么,本篇文章就来聚焦下近期的热门话题800V技术的概念,同时,也有声音认为800V技术是以牺牲电池寿命为代价,这一说法又是否真的成立?

01

800V,是个啥?

车企们竞相研发800V技术,背后的动力自然是为了追求充电效率。

这一逻辑非常简单,要缩短电动汽车的充电时间,关键在于提高充电功率。那么充电功率怎样提升?根据物理学的基本原理,功率等于电压乘以电流,要提升功率就要从电压和电流两方面下手。其中,增大电流虽然可行,但电阻的存在会使得损耗成倍增加并带来严重发热,从而限制其进一步提升的潜力。因此,提升电压成为了实现快速充电的主流选择。

当前,市场上主流的新能源汽车高压电气系统普遍采用230V至450V的电压范围,取其中间值400V,称为400V系统。而快充技术的到来,使得整车高压电气系统的电压范围被拓宽到550V至930V,再取其中间值800V,便称为800V系统。所以这里值得注意的是,当车企宣称其车型支持800V时,大家一定要去看一下具体的产品铭牌,确认动力电池的额定电压是否真的在550V以上。

回顾这一技术发展,2019年保时捷Taycan Turbo S的首发,标志着全球首款800V纯电动车型的诞生。随后,现代汽车于2020年推出了电动汽车专用平台“E-GMP”,该平台同样搭载了800V快充技术。而放眼国内,小鹏、理想、零跑等造车新势力,以及比亚迪、东风岚图、吉利极氪、北汽极狐、广汽埃安等传统车企也已开始了对800V技术的研发与应用。

02

损耗电池寿命?

尽管800V技术能解决电动汽车的续航焦虑,但并不意味着其没有劣势。特别是实际使用中,不少车主都遭遇了充电功率随使用而逐渐下降的问题,这也引发了业界对于“快充损害电池寿命”的讨论。

具体分析锂电池工作机制,核心是锂离子在正负极材料之间的循环往复,并在这一过程中经历大量电化学反应。而大功率充电的本质正是加速了电池内部的电化学反应,无形中会加剧电池内部压力,这可能会对锂电池造成三方面不利影响:

第一,负极析锂。快充状态下,若充电功率太大,会有过量的锂离子从正极脱嵌,而负极的接收能力却相对有限,导致部分锂离子无法及时嵌入负极,进而形成析锂。这一现象不仅会降低电池的能量密度,还可能造成安全隐患。

第二,机械效应。快充引起锂浓度迅速升高,产生颗粒间应力不匹配,进而可能促使微裂纹形成。这些微裂纹一则会减少电接触,二则使更多新鲜表面与电解液发生副反应,加速SEI膜生长,进而增加阻抗和能量损失。同时,电解液也会消耗降低电极润湿性,阻碍离子传输。

第三,热效应。高压快充技术虽降低了充电电流,但电芯内部电阻仍会相应增大,也会使发热量增加。此外,快充还加剧了电芯内部温度分布的不均匀性,影响了电流分布的均衡性,进而可能加速电池内部不同区域的性能衰退。比如,正极材料面临黏结剂分解、结构变化及过渡金属溶解的风险,而负极则因SEI膜快速生长而消耗活性锂,造成电池容量不可逆损失,并引起电池产气。

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别怕!有招应对

可见,800V快充技术对电池寿命的潜在影响,确实值得大家重视。目前,锂电池供应链厂商以及主机厂们都在积极采取相应措施,来应对上述难题。

首先主机厂作为关键角色,为了保证动力电池续航能力,在推广应用快充技术时,不会简单地采用普通的动力锂电池。但凡是支持快充的锂电池,大多都会在电极材料和电解液配比上,做深度的优化调整,来缓解可能会带来的负面影响。

其次,电池管理系统(BMS)的智能化和精细化控制,也会最大程度避免电池损耗情况。BMS通过科学的充电策略,不仅能在电池单次充电中根据锂电池的实时动态来调整充电曲线,还能在整个电池使用周期内,制定合理的充电规划,避免电池长时间处于高负荷快充状态,减少快充对电池的损耗。

值得一提的是,快充对电池的损耗程度还要结合使用频率来看。因此,对于广大车主们来说,倒完全不必因为“快充损耗电池”这一说法而过分担忧或者是刻意去寻找慢充。在充电条件便捷的情况下,建议车主们采取“交流慢充为主,直流快充为补充”的灵活充电方式,偶尔需要使用快充时,完全不必过于纠结。

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文章来源:墨柯观锂

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