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榨干电池 等于榨干自己

2023-06-14 10:08:20    来源:快科技

俗话说得好,车不是开坏的,而是放坏的。燃油车三个月不开,最多就是打不着火。但纯电动车三个月不开,很可能就会让你的电池报废。

如今的中国消费者,已经到了谈“换电池”色变的程度。去年开票价24.9万元极星2,更换电池组的时候报价高达54万元。再比如,去年网上流传出一份极氪001售后备件价格表,其中100度电池报价为199,747元,86度电池的报价分别是149,214元。

虽然,很多时候商业保险和整车质保能覆盖换电池的开销,但学习如何爱护电池这件事刻不容缓。


(资料图片)

在不久前,有一位极氪001的车主在社交媒体上表示:“出差两个月回家,发现刚提没多久的电车的动力电池,因为没有开坏掉了。”此外,车主援引极氪售后人员的话称,“电车不开电池就会坏,是正常情况,可能让其自费更换十几万的电池。”

当然,极氪在回应中否认了“自费十几万元更换电池”的说法,并表示:在用户报修检测后,极氪也在第一时间进行检测并安排售后服务,与用户充分沟通后提供了对方认可的解决方案。但同时,官方回应中也明确了一点就是,这辆车确实是因为长时间停放引发了动力电池故障。

极氪方面公布了事件的初步信息:用户车辆版本为3.2.2a,于2月11日下午充电至SOC88%,此后车辆一直停放至5月15日并出现动力电池亏电情况,停放时间超过3个月。

那么问题来了,新能源汽车车主们,是不是不配拥有超过三个月的出差呢?

娇贵的电池,为啥怕被榨干

众所周知,现在新能源汽车所使用的锂电池,天生娇贵。太热了不行,太冷了也不行,充得太快了也不行,用得太干净了更是不行。

长时间停放而导致电量完全放干的情况,通常被称之为“过放”,它与“过充”是两个极端情况。

“过充”,顾名思义就是“过度充电”,它指电池充电到额定容量后,继续对电池进行额外充电。而“过放”,就是过度放电,指电池放完内部设定电量后继续放电。

过充了会炸好理解,但为什么把电用光了也会损坏电池呢?

这要从充放电的原理说起。

锂电池的充电过程,本质上就是锂离子移动的过程。我们可以把正极和负极看作是两个水池,中间有隔膜来将两个“水池”隔开。

在充电过程中,锂离子从正极、通过隔膜,迁移到负极,嵌入石墨中;而在放电过程中,负极石墨中的锂脱出,经过负极,到达正极,负极电位上升,正极电位下降。

但如果“过充”,就相当于锂离子把负极这个“水池”给撑爆了。反过来,“过放”就相当于锂离子把正极这个“水池”给撑爆了。两种极端情况,都可能对电池包造成严重的危害。

当电池过充时,正极中的锂离子过度脱出,正极被“撑爆了”,其晶格结构塌陷并析出氧气,氧气的释放还会进一步造成电解质分解,电池内部压力增加,轻则鼓包漏液,重则短路热失控。

当电池过放时,锂离子将完全从石墨负极中脱出,原本在负极上形成保护膜的锂离子,也会被破坏掉。在下次充电的时候,需要先消耗锂离子来重新恢复这层保护膜,这就导致电池容量的永久性下降。注意,过放对动力电池的影响是不可逆的。

过放的内部短路过程

中汽中心的《动力电池轻度电滥用积累造成的性能和安全性劣化研究》报告中,就对18650型三元锂离子进行过“过放”的研究,结论显示:轻度过放电的积累效应会为电池带来安全隐患,导致电池容量迅速衰减后失效。安全性方面,经过19次105%额定容量的过放电循环,电池样品发生内短路后失效。性能方面,经过19次轻度过放电积累,电池放电容量降低了12%。

比电池容量下降更致命的,是因为过放而产生的电极结构的形变,会导致该区域正负极之间失去紧密接触,导致内阻增加,并显著增加发生内短路的安全隐患。

一旦发生短路,一场昂贵的烟花秀,将不可避免地上演。

躺平的电动爹,你得伺候好

虽然新能源汽车并不是新鲜事物,但大多数人对于动力电池的认识,可能还处于一知半解的状态。除了“过放”和“过充”的概念之外,关于动力电池我们还需要知道“自放电”和“藏电”。

所谓的“自放电”,是指电池在未使用状态下,电量也会自然损失。

在众多品牌的用户手册中,都提到了电量自己消失的情况,比如阿维塔是这样写的:“若长时间停放车辆,动力电池也会缓慢地放电,动力电池电量长期过低会影响动力电池使用寿命。”而小鹏汽车的用户手册中则写道:“即使不使用车辆,动力电池也会缓慢自放电。”

“自放电”的定义是:电池在开路状态时,其存储的电量自发被消耗的现象,又称电池的荷电保持能力,即在一定环境条件下,电池储存电量的保持能力。理论上,荷电状态下电池的电极处于热力学不稳定状态,电池内部会自发进行物理或者化学反应,导致电池化学能的损失。

除了电池本身放着就会掉电之外,车上的电子设备也会消耗电量。

与燃油车类似的是逻辑,即便是未行驶状态下,低压蓄电池也需要给车辆上的电器设备供电,以保持数据的记忆功能。而越是智能化配置高的车型,需要耗电的电器设备就越多。尤其是像特斯拉等新势力产品,即便是车停着,娱乐系统、数据系统也会继续工作。在开发出哨兵模式以后,如果处在哨兵模式,车辆还将对外围环境做记录。

特斯拉在用户手册中就明确写道:“即使 Model 3 未行驶,电池也会非常缓慢地放电,为车载电子设备供电。电池可能会以每天约1%的速度放电,此放电速度可能因环境因素(例如寒冷天气)、车辆配置和您在触摸屏上所选设置的不同而存在差异。”

如果按照特斯拉Model 3可用能量约78kWh估算,每天就要消耗780Wh;而如果按照13.5V来算,大约57Ah。24小时工作,那么这车的静态工作电流能达到2.4A。掐指一算,基本一晚上就要消耗掉一个12V蓄电池的电量。所以,特斯拉将DCDC和充电机集成到电池系统,这样的高压动力电池就可以随时为12V电池补电。

贴心的特斯拉,还在用户手册中提醒用户:“在某些情况下,Model 3 必须长时间处于不通电状态(例如,因旅行而停放在机场)。在这些情况下,记住这个1%,以保证您停放时电池具有足够充电量。例如,两周(14天)之后,电池会放电约14%。”

但总会有糊涂的车主,忘记自己还有一台纯电动车放在家很久没开,所以“藏电”就很有必要了。

被遗忘的初代特斯拉Roadster

“藏电”,顾名思义就是隐藏电量。为了保证电池不会过充和过放,从而保证动力电池安全和寿命,车企通过会“藏”一部分的电量。这也就是为什么,很多纯电动车的续航开到0%之后,依旧可以行驶一段距离。通过降低输出功率、关闭空调等耗电设备之后,车辆还能用“藏”着电安全行驶到充电站。

“总带电量”与“可用电量”之间存在的数值差距,基本上就可以视为藏电量。但具体藏多少电合适,行业内并没一个绝对的标准,纯属靠车企自觉。不想把车主撂马路上,那就多藏一点。为了多标高一点续航,那就少藏一点。

比如像特斯拉磷酸铁锂版,总带电量为58.5kWh,但可用电量只有55kWh。而保时捷Taycan Turbo S的总带电量为93kWh,但可用电量只有83.7kWh。显然,保时捷为了保险起见,给尊贵的车主藏了更多的电量。即便是有藏电,停放时间只要够长,动力电池中的电量都会被慢慢消耗掉。

真危险!

一块电池十万,不是危言耸听

根据杰兰路的数据显示,部分品牌对于“因长时间停放电池损伤”问题有相关免责协议。比如特斯拉的免责条款是:“如果让电池放电到0%,则其他组件可能会损坏或者需要更换(例如,低压 电池)。此类情况下,由您负责维修和/或运输费用。放电相关费用不在保修或道路救援政策范围内。”

这意味着,如果特斯拉车主因为过度放电,而导致电池组件损坏,那么这个钱很可能车主自己来掏。官方60kWh电池包,更换需要14.6万元,请问微信还是支付宝?

实际上,为了避免“电池被放坏”,车企们都会在用户手册中写“电量用光会损坏电池”之类的警告。但只要车子没出什么大毛病,绝对不会有人把用户手册翻开通读一遍的。

试问一下,有多少特斯拉车主,知道用户手册中写到这样一句话:“电池放电到0%可能导致车辆组件损坏”。又有多少蔚来车主知道用户手册中写到:“如果车辆剩余里程为0公里,请务必于24小时内对车辆进行充电。如72小时内仍未及时充电,可能对动力电池造成不可恢复的损坏。”

甚至,车企还会贴心的给出长期停车的tips。像小鹏就建议用户:当连续停放超过 1 个月时,建议每 1 个月对动力电池进行一次充放电,否则会因亏电而降低动力电池的性能。而极星给出的建议更细致:“长期存放的建议充电状态 (SoC) 介于40%与50%。如果计划超过3个月长期存放,建议车辆进行恒定交流充电,并将最大充电状态 (SOC) 设置为40%或50%。持续检查交流充电过程是否正常。”

显然,光靠写好《用户手册》是造不好智能汽车的。当前,已经有一些智能化的手段能弥补电池先天的弊端。

首先,从车端通过“低功耗模式”或者“睡眠模式”,以减缓电池放电。比如,特斯拉在显示的电量降至约 0%时,车辆会自动进入低功耗模式。在此模式下,电池将不再支持车载电子装置和辅助低压电池。

同样的,理想汽车在长时间不用车的时候,车辆也会自动进入低功耗模式。进入低功耗模式后,中控屏进入深度睡眠状态(例如:5G模块连接关闭、安卓系统待机关闭等)。

其次,从云端通过预警机制,来提醒用户充电。一位理想汽车工程师告诉虎嗅:“我们这边有一个团队,专门负责预警类的信息。当触发电池电量低的预警后,售后技术支持在进行分析之后就会和用户打电话,提醒用户及时充电。一直不补电,可能就会一直打电话。”同样的,蔚来在触发条件后也会通过后台及时提醒用户补电。甚至于,蔚来连胎压报警时都可能会打电话给车主,提醒其补胎。

一旦发现车辆没电了,蔚来车主还可以叫一键加电服务,远程对车辆进行补电。别说出差三个月了,就是用半年的时间去环游世界,也不用担心回来以后“电动爹”要重金换“心脏”。

写在最后

相较于燃油车,电动车在日常使用和保养环节都有着极大的成本优势。但由于电动车的电机、电池等核心部件的集成度较高,一般厂家都建议只换不修。一旦因为用户使用不当,外加触发了质保免责条款,那么更换电池这样的“隐形消费”,分分钟把你充电和保养省下的钱给“吐”回去。

以后买电动车,在被销售洗脑之余,不妨多问一句——“你们这车换一块电池多少钱啊?”

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