在未来的几个月和几年里,汽车制造商将大量推出电动汽车、卡车和SUV。随着各州开始立法终止内燃机新车销售,这也不是一时的时尚。一些禁令最早将在 2030 年出台。电动汽车的涌入将在电池中储存大量电力,其中大多数电池采用锂离子电池制造。

关键精华

  • 对于电动汽车电池寿命而言,影响最大的习惯是日常使用时将电量保持在 20% 到 80% 之间——避免深度放电和持续 100% 充电。
  • 直流快速充电应谨慎用作主要充电方式——与 2 级交流充电相比,直流快速充电的发热量和充电速率较高,会加速电池随时间推移而老化。
  • 温度管理很重要:夏季将车辆停放在阴凉处或车库中,冬季在电池仍连接电源的情况下进行预热,以减少冷浸性能下降。
  • 大多数现代电动汽车都配备了主动式热管理系统,可在充电和行驶过程中保护电池——但正确的使用习惯仍然会对长期容量保持产生重大影响。
  • 12V 辅助电池需要单独维护——即使高压电池组运行正常,它也可能出现故障,而 12V 电池故障会导致电动汽车无法运行。

有些车型一次充电的行驶里程可达 500 英里。保持有效范围取决于正确维持电池寿命。

锂离子电池的工作原理

如果您想了解如何避免因使用而损失容量,那么了解锂离子 (Li-ion) 电池的工作原理会有所帮助。电池包含阳极、阴极、隔膜和电解质。电解质材料含有锂溶液,该溶液仅通过一层塑料薄膜(称为隔膜)传输离子,该塑料薄膜将阳极和阴极分开。

当电池放电时,锂离子沿一个方向移动——从带负电的阳极到带正电的阴极。当电池充电时,离子沿另一个方向流动。

同样的原理也适用于其他类型的电池。然而,锂离子电池能量密度更高,并且没有记忆效应,使其成为电动汽车的绝佳选择。

什么会降低电动汽车电池的性能?

电动汽车的电池寿命多年来必然会慢慢下降,大多数汽车制造商都对电池组提供八年左右的缺陷保修。有些电池会以比其他电池更快的速度退化,具体表现为以下两种方式之一:容量衰减或功率衰减。容量衰减会减少电池可存储的能量,而功率衰减会降低电池放电和充电的速率,从而影响性能。

这些影响是由于一些常见的操作造成的,它们不一定是错误的或不好的。您可以防止退化,并且 通过这五个动作最大限度地延长电池寿命:

1. 尽量减少暴露在极端温度下

您是否知道 Wallbox 等汽车充电器制造商提供了电动汽车充电温度建议?锂离子电池充电的最佳温度为 15 至 35 摄氏度或 59 至 95 华氏度。当然,不可能总是在这个温度范围内操作您的汽车或为其充电,但这正是您的电池所喜欢的。

如果您的电动汽车电池暴露在极端环境中 高温,它会降解隔膜和电池内部化合物的材料。还可能发生其他影响,例如电解质分解。在寒冷的温度下,离子更难通过分离器材料传输。

2.克制住充值的冲动

里程焦虑是电动汽车采用的主要阻碍因素之一,这可能会引起您的共鸣。对于大多数潜在买家来说,尤其是那些每天通勤的买家来说,能够去任何你需要的地方旅行,而不必担心耗尽电池或需要计划外的充电站,这一点很重要。如果您希望始终保持 100% 电量,这会对您的电池造成损害。

始终保持高充电状态实际上会降低可充电电池的性能。这就是所谓的过度充电。与任何其他锂离子电池(如笔记本电脑中的锂离子电池)一样,最好在充电前让电池电量耗尽。因此,如果您的电动汽车的电池电量为 80%,并且您知道第二天将使用 30% 的续航里程,请考虑将其拔掉。明天当电量为 50% 甚至更低时,将其插入。

3.不要让它一直处于完全放电状态

电动汽车电池不像油箱那样物理上是空的,可以简单地通过“加满”来补充。当它们放电至零时,它们会保持少量电量以防止损坏电池。但如果由于缺乏使用或存储而导致放电,则会影响电池的寿命。

避免将电池耗尽,因为它会使内部的过渡金属溶解并产生其他有害影响。随着时间的推移,反复让它运行到“空”将对你的范围和表现产生累积影响。

4. 充电速度越慢越好

汽车制造商吹嘘快速充电功能(被认为是 3 级充电),包括 CCS 快速充电、特斯拉超级充电和 CHAdeMO 充电器。在某些情况下,您可以在大约 80 分钟左右获得 15% 的电量,这非常适合忙碌的生活方式。但如果经常这样做,可能会牺牲电池寿命。

特别是在 3 级充电期间,快速充电与温暖的外部温度相结合可能会加速电池的退化速度。在几年的时间里,使用 3 级充电的电池和使用 2 级充电的电池之间的容量差异可能只有几个百分点,但其意义重大,足以值得讨论。

5.充电前让电池冷却

如前所述,停车和操作期间的温度会影响电池寿命,但电池温度本身也会影响电池寿命。在经过较高放电率的驱动器之后,无论是由于牵引和牵引还是急加速,电池温度都会显着升高。这是因为离子从阳极流向阴极的速率要高得多,而副产品就是产生热量。在电池仍热时充电与在极热的环境温度下充电具有相同的效果。

相反,在将电动汽车放在充电器上之前,请给电池一些时间来冷却。即使在阴凉的车库中放置半小时或一个小时也可以冷却电池,使其更容易接受充电而不会产生任何影响。

把它们加起来…

所有充电电池都会随着时间的推移而退化,但诀窍是让您的电池尽可能长时间地保持最佳状态。当您拥有车辆时,这会对您对车辆的喜爱程度和信任程度产生影响,并且在时机到来时肯定有助于保持更高的转售价值。

对电动汽车电池的最佳保养包括尽可能避免极热和极冷,避免电池过度充电或让它完全放电,以及尽可能保持充电速率缓慢而稳定。

常見問題解答

延长电动汽车电池寿命最重要的习惯是什么?

将电池日常电量保持在 20% 到 80% 之间。锂离子电池在极端情况下承受的压力最大——接近 0%(深度放电会导致化学损伤)和持续接近 100%(高压会加速电池老化)。大多数电动汽车制造商和充电应用程序都允许用户将日常使用电量限制在 80%,并将 100% 的电量留给长途旅行。

直流快充会损坏电动汽车电池吗?

偶尔的快速充电对设计精良且具有主动热管理功能的电池组影响甚微。频繁的日常直流快速充电——尤其是在炎热天气下——会产生更多热量,并且能量输出速率会随着时间的推移对电池化学成分造成压力。二级交流充电对电池更温和,是日常使用推荐的主要充电方式。

充电过程中温度如何影响电动汽车电池的健康?

以高速率对低温电池充电会导致锂沉积——一种不可逆的损伤。大多数电动汽车在低温环境下会自动降低充电速度,但更好的做法是在充电前先对电池进行预热(即在充电前先进行预热)。在高温环境下,电池管理系统会负责散热,但避免在高温快充后立即充电也有助于保护电池。

我应该每晚将电动汽车充满电吗?

对于大多数日常驾驶场景,不建议这样做。将每日充电量限制在 80% 可以减少电池处于高电量状态的时间,而高电量状态是加速电池衰减的因素之一。大多数制造商建议仅在长途旅行前才将电池充满电。请查阅您车辆的用户手册——一些新型电池(例如磷酸铁锂电池)比镍钴锰酸锂电池更能承受 100% 的充电量。

电动汽车电池需要专业维护吗?

是的——应定期使用专业级测试仪(例如……)对 12V 辅助电池进行测试。 xLVS-9000该产品专为电动汽车应用中的 12V 诊断而设计。如果续航里程明显下降或充电情况发生变化,则应使用扫描工具或专用诊断系统对高压电池组进行评估。及早发现模块级问题意味着可以进行针对性维修,而无需更换整个电池组。

哪些行业资源涵盖了电动汽车电池保养的最佳实践?

美国能源部车辆技术办公室 发布电动汽车车主及电池保养指南。 SAE国际 维护电动汽车电池测试和性能的技术标准。原厂车主手册仍然是针对特定车型充电建议的最权威来源。