電池壽命要求在不同地區(qū)、國家因法規(guī)不同而不同，各個OEM對壽命的要求和驗證方式也有所差異。

例如，整車要求有的是8年/12萬公里，有的是10年/24萬公里，或者其他。國標GB/T要求500次循環(huán)放電容量保持率90%、1000次循環(huán)保持率80%，國標里面提供了工況循環(huán)的測試步驟，不過目前使用率不高，也不作為認證要求。

在采集到具體路況數(shù)據(jù)和掌握電池壽命預(yù)測之前，連續(xù)的充放電方法也是電池供應(yīng)商最常用的、可以提供給OEM作參考的壽命，這是最簡單的反映電池壽命的一種表現(xiàn)形式，另外從電池質(zhì)保期也可以反映出電池的壽命信息。筆者收集了一些電池壽命和質(zhì)保數(shù)據(jù)供交流。

科德寶（FREUDENBERG）在剛過去的9月份北美底特律電池展上報道了一組壽命數(shù)據(jù)，采用自家的陶瓷隔膜系列FS3002-23、FS3005-25、FS3006-25。展示的數(shù)據(jù)是軟包pouchcell的數(shù)據(jù)，容量8.9Ah，正負極材料為NMC和石墨，電解液為BASF的LP30+3%VC，電池是在KIT的COMPETENCEE項目平臺試驗線生產(chǎn)的，電壓范圍3-4.2V，2C/3C、100%DOD充放循環(huán)。在80%放電容量保持率時，循環(huán)次數(shù)基本都可以在3000次左右。如果將容量保持率定在75%，則循環(huán)次數(shù)趨勢看，都可以保持在4000次循環(huán)以上。

在現(xiàn)有的正、負極材料體系中，單純追求循環(huán)壽命次數(shù)、快速充放電的話，LFP和LTO是當仁不讓的。K.Zaghib、A.Mauger、C.M.Julien一幫電池材料大咔早些年就報告了超常的LFP/LTO壽命數(shù)據(jù)（Journalof Power Sources 196 (2011) 3949-3954），看一下他們的數(shù)據(jù)。EC-DEC-1M LiPF6，18650電池，910mAh，LFP電壓平臺3.4V左右，LTO在1.5V左右，全電池電壓平臺只有1.9V左右。10C/5C、100%DOD循環(huán)20000次幾乎沒有明顯衰減，15C/5C、100%DOD循環(huán)30000次衰減僅為9%。可惜這個體系的電壓實在太低了，天生的缺陷。

看一下同樣采用LTO材料的東芝SCiB電池，以10Ah、20Ah的數(shù)據(jù)為例，基于LTO的循環(huán)壽命數(shù)據(jù)的確是異常有吸引力，適用于超高賠率和長循環(huán)壽命，其中10Ah電池容量20000次后還保持在90%以上，20Ah電池容量15000次后還保持在85%左右。其中20Ah構(gòu)成的2P12S模塊循環(huán)壽命也在15000次以上。

下圖是A123的圓柱電池26650的循環(huán)數(shù)據(jù)，1C/1C、100%DOD，20000次循環(huán)后容量保持率65%左右。

下表是統(tǒng)計的2016年北美市場在售電動汽PHEV和BEV的電池質(zhì)保。其中，9款BEV和7款PHEV的電池質(zhì)保是8年/16萬公里，另外有三家OEM提供了10年質(zhì)保。電池質(zhì)保最短的是Volvo和Porsche，不超過7年。加州地區(qū)對PartialZero Emission Vehicle （PZEV）有強制的電池質(zhì)保期，為10年/24萬公里。

Blomgren Consulting Services在ECS[164 (1) A5019-A5025(2017)]公布了北美地區(qū)在售PHEV和BEV的電池材料信息和供應(yīng)商信息，這些信息對于電池benchmarking還是比較有用的，見下表。絕大部分都是基于NMC/C的電池體系，少數(shù)是NCA、LMO、LTO材料，只有一款A(yù)123的LFP。這些車型在北美地區(qū)銷售，使需要滿足北美地區(qū)的電池質(zhì)保要求的。另外可以看到，北美地區(qū)電池市場全部被日韓電池占領(lǐng)。其中，A123被中國萬向集團收購了，希望能在中國煥發(fā)新的生機。

下圖是USABC關(guān)于PHEV的電池目標，其中電池壽命部分，CD模式壽命目標在5000次循環(huán)，CS模式下目標是30萬次循環(huán)。

電池壽命是一個很有意思的話題，普通消費者通常會問這個電池能用多少年。但是對于電池設(shè)計人員來講，這是一個比較難以直接精確回答的問題。每個用戶的用車習(xí)慣、用戶所在地區(qū)的溫度氣候都千差萬別，通常壽命設(shè)計時需要基于一定的使用環(huán)境和溫度氣候假設(shè)、或者基于采集的歷史數(shù)據(jù)進行處理，同時還要結(jié)合整車控制系統(tǒng)進行考慮。

返回第一電動網(wǎng)首頁 >