動力電池只做500次循環壽命行不行?

2020-12-11 電車之家網

在《電動汽車觀察家》「問電觀」選題徵集會上,杭州伯坦科技董事長聶亮提出一個議題:我們需要500次還是5000次循環的電池?

對於普通消費者來說,電池的循環次數是個不常見的概念,通常見到的是車輛、關鍵零部件質保年份和公裡。

一般來說8年或12萬公裡是動力電池等關鍵零部件的質保標準,不少車企都會延長質保時間如15萬公裡,或提供多樣化售後服務。而為了進一步打消市場疑慮,甚至有部分車企提出了「電池終身質保」的合同協議。

也有電池企業和車企在長壽命電池上卯足了勁兒。

例如,寧德時代在今年6月份推出了一款壽命達16年或行駛裡程超200萬公裡的超長壽命動力電池;特斯拉也提出製造百萬英裡(約160萬公裡)電池。

200萬公裡是什麼概念?

也就是一輛續駛裡程500公裡的電動汽車,電池滿充滿放可循環4000次。

舉個例子,計程車這樣的運營車輛,一般要求的電池質保在6年或60萬公裡。

眾所周知,運營車輛最後基本沒有什麼回收價值,只有報廢一條路可走。

就是說寧德時代推出的電池,可以做到車輛報廢,但電池還可以搭載在另一輛車上繼續使用。

當然,要明白這一切,先要釐清循環次數、時間和公裡數之間的關係。然後再來分析,我們到底需不需要循環壽命在4000-5000次的電池。

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500次循環可以跑多少公裡?

要算出500次循環跑多少公裡,需要了解車輛裝載的電池包的續駛裡程。

以近兩年國內車企主要推出的純電動汽車續駛裡程400-500公裡為例,500次循環,意味著電動汽車動力電池的使用壽命在20萬-30萬公裡之間。

按照目前私家車輛的使用情況來看,一年行駛2-3萬公裡的屬於常見情況。換句話說,一輛私家車動力電池在滿充滿放的情況下,可以使用10年。

不過,要符合國家標準,電池循環次數達要達到1000次。

根據GB/T31484-2015《電動汽車用動力蓄電池循環壽命要求及試驗方法》測試標準規定,動力電池循環次數達到500次時放電容量應不低於初始容量的90%,或循環次數達到1000次時放電容量應不低於初始容量的80%。

作為一位電動汽車用戶,國軒高科電池院安全機理部經理厲運傑曾向《電動汽車觀察家》現身說法了他的使用情況。厲運傑表示,他之前上下班每天大概往返50公裡,1年行駛裡程為1.5萬公裡,10年才15萬公裡。也就是說10年下倆,他電池也只循環了300-400次。「我買車時,被告知電池循環壽命在1200次左右,完全可以滿足其全生命周期內的使用。」厲運傑說。

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車企、電池企業看法各異

厲運傑認為,車企對動力電池普遍有過設計的情況。

(1)車企:動力電池壽命越長越好

《電動汽車觀察家》採訪中發現,車企確實對電池的循環壽命有著相對較高的要求。

《電動汽車觀察家》在詢問某國有車企副總工程師對電池壽命的看法時,他直言當然是越高越好。

雲度新能源CTO傅振興也認為,電池循環壽命不能太低。「消費者花了十幾萬元買一輛車,至少要滿足10年或者17萬公裡的使用壽命;而運營車輛的續駛裡程基本在60萬公裡以上,因此對應一定續駛裡程條件下和BMS控制下的循環壽命必須滿足上述整車壽命要求。」

傅振興還指出,除非是電池技術有革命性的進步,如果是現在液體鋰離子電池技術,要增加壽命,大概有三個方面,一是提高正級材料化學穩定性;二是增加包裹添加劑,三是控制充放電倍率等限制電池使用工況等措施,這樣都會降低鋰離子電池的實際能量密度,要達到相同的續駛裡程就要搭載更多的電池,這樣對整車廠來講肯定是物料成本的增加。

當然也有車企並不擔心成本的提升。

今年9月份,吉利領克發布的浩瀚平臺,採用的就是寧德時代20萬公裡無衰減,200萬公裡長壽命動力電池。

領克浩瀚平臺搭載200萬公裡長壽命電池

可見對於相對較長壽命的要求,整車企業是有共通性的。

(2)電池企業:循環壽命夠用就好

不過,在某些電池企業看來,超長的電池壽命既不可驗證,且沒必要。

某電池企業研發人員張先生,百萬公裡級別的動力電池根本無法驗證。

「對於200萬公裡的電池,假如一天開500公裡,要驗證這款電池需要10年以上時間,基本就是無法驗證。」

張先生表示,如果單純提高電池壽命的話,可能對電池的其他指標都會產生影響,例如體積能量密度、成本也會有影響。

張先生認為,誰也不會將電動汽車作為傳家寶,一般開10-20萬公裡,就會換掉或者報廢掉。「如果設計的是100萬公裡的電池,我只用了10-20%,這就是過設計了。」

蜂巢能源總裁楊紅新在談起電池壽命問題時也表示,減少電池循環壽命確實能降低成本,他們在考慮研發壽命相對較低的電池。

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壽命低的電池有什麼好處?

前面提到了標準規定、車企和電池企業的看法,電池的最終用戶和持有者喜歡長壽命電池嗎?

在聶亮看來,電池的持有者根本不喜歡這種超長壽命的電池。

不過,聶亮也解釋,他所主張的500次循環的動力電池,有幾個前提。

「這裡說的500次和5000次都有一個前提,假設每次循環的價格是一樣的。比如1000元每千瓦時的PACK循環1000次,500元每千瓦時的PACK循環500次。同時,所有的循環次數都是被實證的而不是用表格計算出來的。」聶亮說,同等價格下,當然電池壽命越長越好。但同等裡程下,價格肯定是越低越好,反應到循環次數,也就是有500次和5000次的區別。

聶亮認為,電池作為貶值資產,私人消費者儘量縮短持有時間才是最好的,500次夠用,就不要做到1000次,或者5000次。「電池成本逐年下降,還可能有新技術替代現有技術,私人長期持有並不經濟。」

聶亮舉例說,例如一個私人轎車上的電池成本大約在8萬元,假如這個用戶使用這輛車8年時間,那麼每年電池的折舊費用在1萬元。此外,在加上每年5-6%的財務成本,一年私人消費者電池的持有成本在1.4萬元。

而對於運行強度更高的運營車輛,聶亮認為也不需要長壽命電池。因為運營車輛是一個賺錢工具,對現金的要求很苛刻,租金越少風險越小。「用多少付多少才符合消費者的心理。」

為了更通俗的理解,聶亮又舉了一個生活化的例子,「電池和汽油差不多,你會提前購買十幾年的汽油存起來嗎?或者說,你去美髮店,會充十幾年的會員卡麼?」

在聶亮看來,較低的電池循環壽命對消費者來說才更划算。

隨著換電模式的推廣,越來越多車企和電池企業開始推出電池銀行的相關業務。

電池銀行便成為電池資產的實際擁有者。

作為新晉的電池持有者,那電池銀行喜歡什麼樣的電池?

為此《電動汽車觀察家》採訪了海南澎湃電能管理集團有限公司CEO周旼。周旼表示,他們正分析循環壽命相對短的電池路線,覺得可行性很強。

周旼對此從三個方面進行了解釋。

首先,電池成本、壽命、功率、能量密度是不可兼得的。因此,他們寧可犧牲循環壽命,來獲得成本、能量密度等面的優勢。

其次,電池的循環壽命其實並不好驗證。在周旼看來,不管是1500次還是2000次循環,已經用到的電池非常少,是否能夠做到,並沒有實證,因此不確定性太高。

第三,電池循環壽命低,電池進入回收系統的頻率就會加快。周旼認為,這會帶來兩個好處,一是,電池周轉速率快,進入回收系統的價值相對較高,這樣會抵償一部分電池的購買成本;二是,電池正處於成本快速下降階段,快速周轉有助於電池資產管理公司更早買進價格更低的電池。

此外,周旼表示,雖然是租電池,他們設計的方案中,核心是為用戶提供按需付費的模式,能夠切實降低購買電動汽車一次性成本投入。

在周旼看來,相對較短的電池循環壽命,更符合市場需求,對各方都有利。

關於動力電池的產品定義,現階段話語權最強的還是整車企業,在充電方式仍佔主流的市場中,長壽命電池為整車企業和消費者帶來的安全性更強。

不過,但是隨著車電分離和電池銀行模式的崛起,電池的所有權在發生變化,經濟型成為最大追求時,中短壽命的電池或許會成為市場主流也未可知。

總體而言,聶亮提出了一個很具原創性的動力電池產品方向。不過,他所主張的前提之一,即電池包價格和循環次數成正比,這一點存在爭議。就《電動汽車觀察家》從電池企業了解到的情況看,循環1000次的電池降到500次,成本僅下降10%左右。

這一成本下降帶來收益的可行性,以及這一收益的時間窗口,尚需業界用實踐來驗證。(完)

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