动力锂电池500次循环可以跑多少公里?车企、电池公司看法各异

2021-01-08      1974 次浏览

电池循环寿命低。聂亮认为也不要长寿命电池。电池的循环寿命其实并不好验证。


有关普通消费者来说,电池的循环次数是个不常见的概念,通常见到的是车辆、关键零部件质保年份和公里。


一般来说8年或12万公里是动力锂离子电池等关键零部件的质保标准,不少车企都会延长质保时间如15万公里,或供应多样化售后服务。而为了进一步打消市场疑虑,甚至有部分车企提出了“电池终身质保”的合同协议。


也有电池公司和车企在长寿命电池上铆足了劲儿。


例如,宁德时代在今年六月份推出了一款寿命达16年或行驶里程超200万公里的超长寿命动力锂离子电池;特斯拉也提出制造百万英里(约160万公里)电池。


200万公里是什么概念?


也就是一辆续驶里程500公里的电动汽车,电池满充满放可循环4000次。


举个例子,出租车这样的运营车辆,一般要求的电池质保在6年或60万公里。


众所周知,运营车辆最后基本没有什么回收价值,只有报废一条路可走。


就是说宁德时代推出的电池,可以做到车辆报废,但电池还可以搭载在另一辆车上继续使用。


当然,要明白这一切,先要厘清循环次数、时间和公里数之间的关系。然后再来分析,我们到底需不要循环寿命在4000-5000次的电池。


1、500次循环可以跑多少公里?


要算出500次循环跑多少公里,要了解车辆装载的电池包的续驶里程。


以近两年国内车企重要推出的纯电动汽车续驶里程400-500公里为例,500次循环,意味着电动汽车动力锂离子电池的使用寿命在20万-30万公里之间。


按照目前私家车辆的使用情况来看,一年行驶2-3万公里的属于常见情况。换句话说,一辆私家车动力锂离子电池在满充满放的情况下,可以使用10年。


不过,要符合国家标准,电池循环次数达要达到1000次。


根据GB/T31484-2015《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》测试标准规定,动力锂离子电池循环次数达到500次时放电容量应不低于初始容量的90%,或循环次数达到1000次时放电容量应不低于初始容量的80%。


作为一位电动汽车用户,国轩高科电池院安全机理部经理厉运杰曾向记者现身说法了他的使用情况。厉运杰表示,他之前上下班每天大概往返50公里,1年行驶里程为1.5万公里,10年才15万公里。也就是说10年下俩,他电池也只循环了300-400次。“我买车时,被告知电池循环寿命在1200次左右,完全可以满足其全生命周期内的使用。”厉运杰说。


2、车企、电池公司看法各异


厉运杰认为,车企对动力锂离子电池普遍有过设计的情况。


(1)车企:动力锂离子电池寿命越长越好


记者采访中发现,车企确实对电池的循环寿命有着相对较高的要求。


记者在询问某国有车企副总工程师对电池寿命的看法时,他直言当然是越高越好。


云度新能源CTO傅振兴也认为,电池循环寿命不能太低。“消费者花了十几万元买一辆车,至少要满足10年或者17万公里的使用寿命;而运营车辆的续驶里程基本在60万公里以上,因此对应一定续驶里程条件下和BMS控制下的循环寿命必须满足上述整车寿命要求。”


傅振兴还指出,除非是电池技术有革命性的进步,假如是现在液体锂离子电池技术,要新增寿命,大概有三个方面,一是提高正级材料化学稳定性;二是新增包裹添加剂,三是控制充放电倍率等限制电池使用工况等措施,这样都会降低锂离子电池的实际能量密度,要达到相同的续驶里程就要搭载更多的电池,这样对整车厂来讲肯定是物料成本的新增。


当然也有车企并不担心成本的提升。


今年九月份,吉利领克公布的浩瀚平台,采用的就是宁德时代20万公里无衰减,200万公里长寿命动力锂离子电池。


领克浩瀚平台搭载200万公里长寿命电池


可见有关相对较长寿命的要求,整车公司是有共通性的。


(2)电池公司:循环寿命够用就好


不过,在某些电池公司看来,超长的电池寿命既不可验证,且没必要。


某电池公司研发人员张先生,百万公里级别的动力锂离子电池根本无法验证。


“有关200万公里的电池,假如一天开500公里,要验证这款电池要10年以上时间,基本就是无法验证。”


张先生表示,假如单纯提高电池寿命的话,可能对电池的其他指标都会出现影响,例如体积能量密度、成本也会有影响。


张先生认为,谁也不会将电动汽车作为传家宝,一般开10-20万公里,就会换掉或者报废掉。“假如设计的是100万公里的电池,我只用了10-20%,这就是过设计了。”


蜂巢能源总裁杨红新在谈起电池寿命问题时也表示,减少电池循环寿命确实能降低成本,他们在考虑研发寿命相对较低的电池。


3、寿命低的电池有什么好处?


前面提到了标准规定、车企和电池公司的看法,电池的最终用户和持有者喜欢长寿命电池吗?


在聂亮看来,电池的持有者根本不喜欢这种超长寿命的电池。


不过,聂亮也解释,他所主张的500次循环的动力锂离子电池,有几个前提。


“这里说的500次和5000次都有一个前提,假设每次循环的价格是相同的。比如1000元每千瓦时的PACK循环1000次,500元每千瓦时的PACK循环500次。同时,所有的循环次数都是被实证的而不是用表格计算出来的。”聂亮说,同等价格下,当然电池寿命越长越好。但同等里程下,价格肯定是越低越好,反应到循环次数,也就是有500次和5000次的差别。


聂亮认为,电池作为贬值资产,私人消费者尽量缩短持有时间才是最好的,500次够用,就不要做到1000次,或者5000次。“电池成本逐年下降,还可能有新技术替代现有技术,私人长期持有并不经济。”


聂亮举例说,例如一个私人轿车上的电池成本大约在8万元,假如这个用户使用这辆车8年时间,那么每年电池的折旧费用在1万元。此外,在加上每年5-6%的财务成本,一年私人消费者电池的持有成本在1.4万元。


而有关运行强度更高的运营车辆,聂亮认为也不要长寿命电池。因为运营车辆是一个赚钱工具,对现金的要求很苛刻,租金越少风险越小。“用多少付多少才符合消费者的心理。”


为了更通俗的理解,聂亮又举了一个生活化的例子,“电池和汽油差不多,你会提前购买十几年的汽油存起来吗?或者说,你去美发店,会充十几年的会员卡么?”


在聂亮看来,较低的电池循环寿命对消费者来说才更划算。


随着换电模式的推广,越来越多车企和电池公司开始推出电池银行的相关业务。


电池银行便成为电池资产的实际拥有者。


作为新晋的电池持有者,那电池银行喜欢什么样的电池?


为此记者采访了海南澎湃电能管理集团有限公司CEO周旼。周旼表示,他们正分析循环寿命相对短的电池路线,觉得可行性很强。


周旼对此从三个方面进行了解释。


首先,电池成本、寿命、功率、能量密度是不可兼得的。因此,他们宁可牺牲循环寿命,来获得成本、能量密度等面的优势。


其次,电池的循环寿命其实并不好验证。在周旼看来,不管是1500次还是2000次循环,已经用到的电池非常少,是否能够做到,并没有实证,因此不确定性太高。


第三,电池循环寿命低,电池进入回收系统的频率就会加快。周旼认为,这会带来两个好处,一是,电池周转速率快,进入回收系统的价值相对较高,这样会抵偿一部分电池的购买成本;二是,电池正处于成本快速下降阶段,快速周转有助于电池资产管理公司更早买进价格更低的电池。


此外,周旼表示,虽然是租电池,他们设计的方法中,核心是为用户供应按需付费的模式,能够切实降低购买电动汽车一次性成本投入。


在周旼看来,相对较短的电池循环寿命,更符合市场需求,对各方都有利。


有关动力锂离子电池的产品含义,现阶段话语权最强的还是整车公司,在充电方式仍占主流的市场中,长寿命电池为整车公司和消费者带来的安全性更强。


不过,但是随着车电分离和电池银行模式的崛起,电池的所有权在发生变化,经济型成为最大追求时,中短寿命的电池或许会成为市场主流也未可知。


总体而言,聂亮提出了一个很具原创性的动力锂离子电池产品方向。不过,他所主张的前提之一,即电池包价格和循环次数成正比,这一点存在争议。就记者从电池公司了解到的情况看,循环1000次的电池降到500次,成本仅下降10%左右。


这一成本下降带来收益的可行性,以及这一收益的时间窗口,尚需业界用实践来验证。


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