榨干電池,等于榨干自己

時(shí)間:2023-06-15 10:11來(lái)源:虎嗅汽車組 作者:王笑漁
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俗話說(shuō)得好,車不是開(kāi)壞的,而是放壞的。燃油車三個(gè)月不開(kāi),最多就是打不著火。但純電動(dòng)車三個(gè)月不開(kāi),很可能就會(huì)讓你的電池報(bào)廢。

如今的中國(guó)消費(fèi)者,已經(jīng)到了談“換電池”色變的程度。去年開(kāi)票價(jià)24.9萬(wàn)元極星2,更換電池組的時(shí)候報(bào)價(jià)高達(dá)54萬(wàn)元。再比如,去年網(wǎng)上流傳出一份極氪001售后備件價(jià)格表,其中100度電池報(bào)價(jià)為199,747元,86度電池的報(bào)價(jià)分別是149,214元。

雖然,很多時(shí)候商業(yè)保險(xiǎn)和整車質(zhì)保能覆蓋換電池的開(kāi)銷,但學(xué)習(xí)如何愛(ài)護(hù)電池這件事刻不容緩。

在不久前,有一位極氪001的車主在社交媒體上表示:“出差兩個(gè)月回家,發(fā)現(xiàn)剛提沒(méi)多久的電車的動(dòng)力電池,因?yàn)闆](méi)有開(kāi)壞掉了。”此外,車主援引極氪售后人員的話稱,“電車不開(kāi)電池就會(huì)壞,是正常情況,可能讓其自費(fèi)更換十幾萬(wàn)的電池。”

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當(dāng)然,極氪在回應(yīng)中否認(rèn)了“自費(fèi)十幾萬(wàn)元更換電池”的說(shuō)法,并表示:在用戶報(bào)修檢測(cè)后,極氪也在第一時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)并安排售后服務(wù),與用戶充分溝通后提供了對(duì)方認(rèn)可的解決方案。但同時(shí),官方回應(yīng)中也明確了一點(diǎn)就是,這輛車確實(shí)是因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間停放引發(fā)了動(dòng)力電池故障。

 

極氪方面公布了事件的初步信息:用戶車輛版本為3.2.2a,于2月11日下午充電至SOC88%,此后車輛一直停放至5月15日并出現(xiàn)動(dòng)力電池虧電情況,停放時(shí)間超過(guò)3個(gè)月。

 

那么問(wèn)題來(lái)了,新能源汽車車主們,是不是不配擁有超過(guò)三個(gè)月的出差呢?

 
嬌貴的電池,為啥怕被榨干
 

眾所周知,現(xiàn)在新能源汽車所使用的鋰電池,天生嬌貴。太熱了不行,太冷了也不行,充得太快了也不行,用得太干凈了更是不行。

 

長(zhǎng)時(shí)間停放而導(dǎo)致電量完全放干的情況,通常被稱之為“過(guò)放”,它與“過(guò)充”是兩個(gè)極端情況。

“過(guò)充”,顧名思義就是過(guò)度充電,它指電池充電到額定容量后,繼續(xù)對(duì)電池進(jìn)行額外充電。而 “過(guò)放”,就是過(guò)度放電,指電池放完內(nèi)部設(shè)定電量后繼續(xù)放電。
 

過(guò)充了會(huì)炸好理解,但為什么把電用光了也會(huì)損壞電池呢?

這要從充放電的原理說(shuō)起。

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鋰電池的充電過(guò)程,本質(zhì)上就是鋰離子移動(dòng)的過(guò)程。我們可以把正極和負(fù)極看作是兩個(gè)水池,中間有隔膜來(lái)將兩個(gè)“水池”隔開(kāi)。

 

在充電過(guò)程中,鋰離子從正極、通過(guò)隔膜,遷移到負(fù)極,嵌入石墨中;而在放電過(guò)程中,負(fù)極石墨中的鋰脫出,經(jīng)過(guò)負(fù)極,到達(dá)正極,負(fù)極電位上升,正極電位下降。

 

但如果“過(guò)充”,就相當(dāng)于鋰離子把負(fù)極這個(gè)“水池”給撐爆了。反過(guò)來(lái),“過(guò)放”就相當(dāng)于鋰離子把正極這個(gè)“水池”給撐爆了。兩種極端情況,都可能對(duì)電池包造成嚴(yán)重的危害。

 

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當(dāng)電池過(guò)充時(shí),正極中的鋰離子過(guò)度脫出,正極被“撐爆了”,其晶格結(jié)構(gòu)塌陷并析出氧氣,氧氣的釋放還會(huì)進(jìn)一步造成電解質(zhì)分解,電池內(nèi)部壓力增加,輕則鼓包漏液,重則短路熱失控。

當(dāng)電池過(guò)放時(shí),鋰離子將完全從石墨負(fù)極中脫出,原本在負(fù)極上形成保護(hù)膜的鋰離子,也會(huì)被破壞掉。在下次充電的時(shí)候,需要先消耗鋰離子來(lái)重新恢復(fù)這層保護(hù)膜,這就導(dǎo)致電池容量的永久性下降。注意,過(guò)放對(duì)動(dòng)力電池的影響是不可逆的。

 

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過(guò)放的內(nèi)部短路過(guò)程

 

中汽中心的《動(dòng)力電池輕度電濫用積累造成的性能和安全性劣化研究》報(bào)告中,就對(duì)18650型三元鋰離子進(jìn)行過(guò)“過(guò)放”的研究,結(jié)論顯示:輕度過(guò)放電的積累效應(yīng)會(huì)為電池帶來(lái)安全隱患,導(dǎo)致電池容量迅速衰減后失效。安全性方面,經(jīng)過(guò)19次105%額定容量的過(guò)放電循環(huán),電池樣品發(fā)生內(nèi)短路后失效。性能方面,經(jīng)過(guò)19次輕度過(guò)放電積累,電池放電容量降低了12%。

 

比電池容量下降更致命的,是因?yàn)檫^(guò)放而產(chǎn)生的電極結(jié)構(gòu)的形變,會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域正負(fù)極之間失去緊密接觸,導(dǎo)致內(nèi)阻增加,并顯著增加發(fā)生內(nèi)短路的安全隱患。
 

一旦發(fā)生短路,一場(chǎng)昂貴的煙花秀,將不可避免地上演。

 

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躺平的電動(dòng)爹,你得伺候好
 
雖然新能源汽車并不是新鮮事物,但大多數(shù)人對(duì)于動(dòng)力電池的認(rèn)識(shí),可能還處于一知半解的狀態(tài)。除了“過(guò)放”和“過(guò)充”的概念之外,關(guān)于動(dòng)力電池我們還需要知道“自放電”和“藏電”。


 

所謂的“自放電”,是指電池在未使用狀態(tài)下,電量也會(huì)自然損失。


 

在眾多品牌的用戶手冊(cè)中,都提到了電量自己消失的情況,比如阿維塔是這樣寫的:“若長(zhǎng)時(shí)間停放車輛,動(dòng)力電池也會(huì)緩慢地放電,動(dòng)力電池電量長(zhǎng)期過(guò)低會(huì)影響動(dòng)力電池使用壽命。”而小鵬汽車的用戶手冊(cè)中則寫道:“即使不使用車輛,動(dòng)力電池也會(huì)緩慢自放電。”

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“自放電”的定義是:電池在開(kāi)路狀態(tài)時(shí),其存儲(chǔ)的電量自發(fā)被消耗的現(xiàn)象,又稱電池的荷電保持能力,即在一定環(huán)境條件下,電池儲(chǔ)存電量的保持能力。理論上,荷電狀態(tài)下電池的電極處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài),電池內(nèi)部會(huì)自發(fā)進(jìn)行物理或者化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致電池化學(xué)能的損失。
 

除了電池本身放著就會(huì)掉電之外,車上的電子設(shè)備也會(huì)消耗電量。
 

與燃油車類似的是邏輯,即便是未行駛狀態(tài)下,低壓蓄電池也需要給車輛上的電器設(shè)備供電,以保持?jǐn)?shù)據(jù)的記憶功能。而越是智能化配置高的車型,需要耗電的電器設(shè)備就越多。尤其是像特斯拉等新勢(shì)力產(chǎn)品,即便是車停著,娛樂(lè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)也會(huì)繼續(xù)工作。在開(kāi)發(fā)出哨兵模式以后,如果處在哨兵模式,車輛還將對(duì)外圍環(huán)境做記錄。

 

特斯拉在用戶手冊(cè)中就明確寫道:“即使 Model 3 未行駛,電池也會(huì)非常緩慢地放電,為車載電子設(shè)備供電。電池可能會(huì)以每天約1%的速度放電,此放電速度可能因環(huán)境因素(例如寒冷天氣)、車輛配置和您在觸摸屏上所選設(shè)置的不同而存在差異。”

如果按照特斯拉Model 3可用能量約78kWh估算,每天就要消耗780Wh;而如果按照13.5V來(lái)算,大約57Ah。24小時(shí)工作,那么這車的靜態(tài)工作電流能達(dá)到2.4A。掐指一算,基本一晚上就要消耗掉一個(gè)12V蓄電池的電量。所以,特斯拉將DCDC和充電機(jī)集成到電池系統(tǒng),這樣的高壓動(dòng)力電池就可以隨時(shí)為12V電池補(bǔ)電。

 

貼心的特斯拉,還在用戶手冊(cè)中提醒用戶:“在某些情況下,Model 3 必須長(zhǎng)時(shí)間處于不通電狀態(tài)(例如,因旅行而停放在機(jī)場(chǎng))。在這些情況下,記住這個(gè)1%,以保證您停放時(shí)電池具有足夠充電量。例如,兩周(14天)之后,電池會(huì)放電約14%。”
 

但總會(huì)有糊涂的車主,忘記自己還有一臺(tái)純電動(dòng)車放在家很久沒(méi)開(kāi),所以“藏電”就很有必要了。

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被遺忘的初代特斯拉Roadster

 

“藏電”,顧名思義就是隱藏電量。為了保證電池不會(huì)過(guò)充和過(guò)放,從而保證動(dòng)力電池安全和壽命,車企通過(guò)會(huì)“藏”一部分的電量。這也就是為什么,很多純電動(dòng)車的續(xù)航開(kāi)到0%之后,依舊可以行駛一段距離。通過(guò)降低輸出功率、關(guān)閉空調(diào)等耗電設(shè)備之后,車輛還能用“藏”著電安全行駛到充電站。

 

“總帶電量”與“可用電量”之間存在的數(shù)值差距,基本上就可以視為藏電量。但具體藏多少電合適,行業(yè)內(nèi)并沒(méi)一個(gè)絕對(duì)的標(biāo)準(zhǔn),純屬靠車企自覺(jué)。不想把車主撂馬路上,那就多藏一點(diǎn)。為了多標(biāo)高一點(diǎn)續(xù)航,那就少藏一點(diǎn)。

 

比如,保時(shí)捷Taycan Turbo S的總帶電量為93kWh,但可用電量只有83.7kWh。顯然,保時(shí)捷為了保險(xiǎn)起見(jiàn),給尊貴的車主藏了更多的電量。即便是有藏電,停放時(shí)間只要夠長(zhǎng),動(dòng)力電池中的電量都會(huì)被慢慢消耗掉。

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真危險(xiǎn)!

 
一塊電池十萬(wàn),不是危言聳聽(tīng)

據(jù)杰蘭路的數(shù)據(jù)顯示,部分品牌對(duì)于“因長(zhǎng)時(shí)間停放電池?fù)p傷”問(wèn)題有相關(guān)免責(zé)協(xié)議。比如特斯拉的免責(zé)條款是:“如果讓電池放電到0%,則其他組件可能會(huì)損壞或者需要更換(例如,低壓 電池)。此類情況下,由您負(fù)責(zé)維修和/或運(yùn)輸費(fèi)用。放電相關(guān)費(fèi)用不在保修或道路救援政策范圍內(nèi)。”
 

這意味著,如果特斯拉車主因?yàn)檫^(guò)度放電,而導(dǎo)致電池組件損壞,那么這個(gè)錢很可能車主自己來(lái)掏。官方60kWh電池包,更換需要14.6萬(wàn)元,請(qǐng)問(wèn)微信還是支付寶?

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實(shí)際上,為了避免“電池被放壞”,車企們都會(huì)在用戶手冊(cè)中寫“電量用光會(huì)損壞電池”之類的警告。但只要車子沒(méi)出什么大毛病,絕對(duì)不會(huì)有人把用戶手冊(cè)翻開(kāi)通讀一遍的。

 

試問(wèn)一下,有多少特斯拉車主,知道用戶手冊(cè)中寫到這樣一句話:“電池放電到0%可能導(dǎo)致車輛組件損壞”。又有多少蔚來(lái)車主知道用戶手冊(cè)中寫到:“如果車輛剩余里程為0公里,請(qǐng)務(wù)必于24小時(shí)內(nèi)對(duì)車輛進(jìn)行充電。如72小時(shí)內(nèi)仍未及時(shí)充電,可能對(duì)動(dòng)力電池造成不可恢復(fù)的損壞。

 

甚至,車企還會(huì)貼心的給出長(zhǎng)期停車的tips。像小鵬就建議用戶:當(dāng)連續(xù)停放超過(guò) 1 個(gè)月時(shí),建議每 1 個(gè)月對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行一次充放電,否則會(huì)因虧電而降低動(dòng)力電池的性能。而極星給出的建議更細(xì)致:“長(zhǎng)期存放的建議充電狀態(tài) (SoC) 介于40%與50%。如果計(jì)劃超過(guò)3個(gè)月長(zhǎng)期存放,建議車輛進(jìn)行恒定交流充電,并將最大充電狀態(tài) (SOC) 設(shè)置為40%或50%。持續(xù)檢查交流充電過(guò)程是否正常。”

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顯然,光靠寫好《用戶手冊(cè)》是造不好智能汽車的。當(dāng)前,已經(jīng)有一些智能化的手段能彌補(bǔ)電池先天的弊端。

 

首先,從車端通過(guò)“低功耗模式”或者“睡眠模式”,以減緩電池放電。比如,特斯拉在顯示的電量降至約 0%時(shí),車輛會(huì)自動(dòng)進(jìn)入低功耗模式。在此模式下,電池將不再支持車載電子裝置和輔助低壓電池。

 

同樣的,理想汽車在長(zhǎng)時(shí)間不用車的時(shí)候,車輛也會(huì)自動(dòng)進(jìn)入低功耗模式。進(jìn)入低功耗模式后,中控屏進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)(例如:5G模塊連接關(guān)閉、安卓系統(tǒng)待機(jī)關(guān)閉等)。

 

其次,從云端通過(guò)預(yù)警機(jī)制,來(lái)提醒用戶充電。一位理想汽車工程師告訴虎嗅:“我們這邊有一個(gè)團(tuán)隊(duì),專門負(fù)責(zé)預(yù)警類的信息。當(dāng)觸發(fā)電池電量低的預(yù)警后,售后技術(shù)支持在進(jìn)行分析之后就會(huì)和用戶打電話,提醒用戶及時(shí)充電。一直不補(bǔ)電,可能就會(huì)一直打電話。”同樣的,蔚來(lái)在觸發(fā)條件后也會(huì)通過(guò)后臺(tái)及時(shí)提醒用戶補(bǔ)電。甚至于,蔚來(lái)連胎壓報(bào)警時(shí)都可能會(huì)打電話給車主,提醒其補(bǔ)胎。

 

一旦發(fā)現(xiàn)車輛沒(méi)電了,蔚來(lái)車主還可以叫一鍵加電服務(wù),遠(yuǎn)程對(duì)車輛進(jìn)行補(bǔ)電。別說(shuō)出差三個(gè)月了,就是用半年的時(shí)間去環(huán)游世界,也不用擔(dān)心回來(lái)以后“電動(dòng)爹”要重金換“心臟”。

 

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寫在最后
 
相較于燃油車,電動(dòng)車在日常使用和保養(yǎng)環(huán)節(jié)都有著極大的成本優(yōu)勢(shì)。但由于電動(dòng)車的電機(jī)、電池等核心部件的集成度較高,一般廠家都建議只換不修。一旦因?yàn)橛脩羰褂貌划?dāng),外加觸發(fā)了質(zhì)保免責(zé)條款,那么更換電池這樣的“隱形消費(fèi)”,分分鐘把你充電和保養(yǎng)省下的錢給“吐”回去。
 
以后買電動(dòng)車,在被銷售洗腦之余,不妨多問(wèn)一句——“你們這車換一塊電池多少錢。”
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 電池
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