未来动力电池平均寿命只有5年？

据外媒报道,德国贝伦贝格银行(Berenberg Bank)的Asad Farid在上周的电池展会上表示,许多电动车电池的使用寿命低于消费者预期,特别是富镍电池及电池快充技术逐步成为业内发展趋势后,这一点表现得更为明显。

该专家在展会上表示,新一代的电动车电池使用寿命通常只有短短五年(平均寿命),电池降解速率将持续上升。

此言一出,举座哗然,与许多人的预期截然相反,他(她)们以为未来电池的性能可堪比特斯拉主动冷却式锂离子蓄电池组。他表示,未来的电池会出现一定程度上的“容量衰减(capacity fade)”。由于衰减速度加快了20%,导致其平均使用寿命只有5-6年。

Farid指出未来电池使用寿命缩短的三大原因:

首先,锂镍锰钴氧化物(lithium nickel manganese cobalt oxide,NMC)和锂镍钴铝氧化物(NCA)电池的电芯的镍含量将走高,这已成为未来的一大趋势。然而,镍成分的提升会导致NMC电池和NCA电池的充放电次数(使用寿命)被分别降至2000次和1000次。相较之下,中国用户使用的磷酸锂铁(lithium iron phosphate)电池通常能实现充放电3000多次。Farid指出,由于近年来提升电动车续航里程数的需求愈发强烈,业内逐步转向富镍化学电池转型。然而,不幸的是,提升能量密度(续航里程)却是以牺牲使用寿命为代价的。

其次,电动车快充技术也将缩短电池的使用寿命。如今,许多地方安装了50 kW、150 kW乃至350 kW的直流快速充电站,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与阴极发生分解反应(decomposition)。当充电速度提升三倍时,电池的降解速度也将随之提升。

最后,风冷设备的使用将导致电池降解速率加快。如今,许多车企采用被动式风冷系统取代液冷系统,但该类系统会导致电池内部发热,风冷导致的降解速度是动态液冷电池的两倍。

如今,业内也认识到快充技术相关的电池发热及降解问题,其力图采用热管理方案来缓解快充技术所带在的电池发热问题。奥迪就为其新款e-tron车型配备了蓄电池热管理方案,以便支持150-kW快充技术,而保时捷则计划为Taycan推出350-kW快充技术。

Farid认为,大多数消费者期望在8年后才更换其车载电池。显然,换电池比换车划算得多。未来,许多电动车车主或许要每隔4-5年换一次电池,但如果购买的是日产、宝马或雷诺的电动车,其电池更换成本在8000美元左右。

若车主不愿更换电池,将在五年内损失车辆转售价值的70%。届时,电池是电动车唯一一个故障部件,若只更换电池,可以节省很多钱。