[汽車之家 電動(dòng)車用車] 與以往iPhone發(fā)布新品一樣,不支持5G的iPhone 11系列同樣在發(fā)布會(huì)后掀起了一陣熱潮;吃瓜群眾對(duì)iPhone 11系列褒貶不一,,不過(guò)我最感興趣的卻是9月19日推送的iOS 13.1新版本系統(tǒng)提供了“優(yōu)化電池充電”功能,,通過(guò)對(duì)充電電量、時(shí)間的管理來(lái)延長(zhǎng)電池壽命,。在手機(jī)界,,iPhone算是打開了充電管理的大門,但在電動(dòng)車中,,這事兒太常見了,,其實(shí)你的車也許根本充不滿電,,或者最好不要讓它充滿電,這你了解嗎,?
最新推送的iOS 13.1系統(tǒng)新增了“優(yōu)化電池充電”功能,,該功能旨在延長(zhǎng)運(yùn)行iOS 13.1設(shè)備的電池使用壽命;系統(tǒng)通過(guò)學(xué)習(xí)用戶每天的充電習(xí)慣,,會(huì)將電量暫緩充到80%以上,,在用戶需要時(shí)才會(huì)充至100%。手機(jī)電池的使用條件可能還相對(duì)較好,,在電動(dòng)車上,,動(dòng)力電池的使用條件較為惡劣,同時(shí)我們又需要一塊長(zhǎng)壽命的動(dòng)力電池,,所以電動(dòng)車的鋰離子電池早已配備了充電管理功能,,切勿過(guò)充過(guò)放才是正道。
● 何為鋰離子電池
10月9日,,2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了三位為鋰離子電池發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家——約翰·B·古迪納夫(John B. Goodenough),、M·斯坦利·威廷漢(M. Stanley Whittingham )、吉野彰(Akira Yoshino),。如今鋰離子電池在二次電池市場(chǎng),,尤其在電動(dòng)車動(dòng)力電池市場(chǎng)是“香餑餑”,但在最初,,鋰離子電池其實(shí)是由鋰電池演變而來(lái)的,。
在電池中,我們知道電子是負(fù)電荷,,應(yīng)從電池的負(fù)極流向正極,,這就要求電池負(fù)極應(yīng)是易失去電子的材料,而在化學(xué)元素中,,“鋰”正是容易失去電子的元素,;所以最初的鋰電池正極材料為二氧化錳或亞硫酰氯(金屬氧化物或其它氧化劑),而負(fù)極材料則為金屬鋰,。
鋰電池的放電反應(yīng)其實(shí)是電極發(fā)生氧化還原反應(yīng),,所以鋰電池組裝完畢、形成閉合回路即帶電,,不過(guò)若對(duì)鋰金屬電池進(jìn)行充電,,其內(nèi)部容易形成鋰結(jié)晶,造成電池短路,,所以鋰金屬電池禁止充電,,因此也被稱為“鋰一次電池”。
20世紀(jì)80年代,,有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鋰離子具有嵌入石墨的特性,,并且該過(guò)程可逆,,所以初步誕生了以碳素材料為負(fù)極,以鋰化合物為正極的“鋰電池”,。由于該電池充放電過(guò)程并不存在金屬鋰,,只有鋰離子參與反應(yīng),為了與我們上面所說(shuō)的“鋰金屬電池”區(qū)分開,,此類電池被稱為鋰離子電池,。與鋰金屬電池不同,鋰離子電池可重復(fù)充放電,,且充放電反應(yīng)更安全(由于沒有金屬鋰的存在),,我們?nèi)缃翊蟛糠蛛妱?dòng)車所采用的電池即鋰離子電池。
● 鋰離子電池為什么不能過(guò)充過(guò)放
上面我們說(shuō)到鋰離子電池可重復(fù)充放電,,但為什么不能過(guò)充,、過(guò)放則與其充放電原理緊密相關(guān)。簡(jiǎn)而言之,,鋰離子電池的充放電恐怕過(guò)程就是鋰離子在正負(fù)極之間的嵌入,、移動(dòng)、脫嵌的過(guò)程,;電池充電時(shí),,鋰離子從正極通過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極,再嵌入到碳層結(jié)構(gòu),;電池放電時(shí),,鋰離子又從負(fù)極碳層脫嵌回到正極。
相信看到這,,大家都明白了鋰離子電池的充放電與鋰離子的運(yùn)動(dòng),、電極有關(guān);而過(guò)充,、過(guò)放則有可能對(duì)電極造成不可逆的損傷,,若過(guò)度充電,可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)多鋰離子嵌入負(fù)極碳層無(wú)法脫嵌,,若過(guò)度放電,,可能會(huì)導(dǎo)致負(fù)極碳層凹陷,使鋰離子無(wú)法在充電時(shí)嵌入其中,;久而久之產(chǎn)生的結(jié)果就是電池容量降低、壽命縮短,。
看到這,,是不是有車主朋友擔(dān)心:我怎么讓電池不過(guò)充過(guò)放呢?總不能盯著它充電吧,?其實(shí)針對(duì)“過(guò)充過(guò)放”的問(wèn)題,,各新能源車企已經(jīng)做出了相應(yīng)的充電策略設(shè)置,,比如限制充電電量、預(yù)約充電時(shí)間等等,,盡量避免電池過(guò)充就是這些功能的目的之一,。
● 廠商如何保護(hù)電池
目前基本絕大部分新能源車型均可進(jìn)行充電限制/預(yù)約設(shè)置,甚至有一些純電動(dòng)車型在出廠時(shí)就設(shè)置了部分安全電量冗余,,目的就是避免動(dòng)力電池的過(guò)充過(guò)放,。比如奧迪e-tron標(biāo)稱的動(dòng)力電池容量為95kWh,但實(shí)際其電池已鎖止了12%的電量(不可用),,可用容量為83.6kWh,;如此一來(lái),廠商在硬件上通過(guò)安全電量冗余就避免了用戶對(duì)電池過(guò)充過(guò)放,。
奧迪e-tron除了電池本身有保護(hù)設(shè)計(jì)外,,在車機(jī)的充電設(shè)置界面,用戶也可自行設(shè)置最大充電量,,若是短途出行,,系統(tǒng)將建議用戶無(wú)需將電量充滿,若長(zhǎng)途出行,,系統(tǒng)才會(huì)建議用戶將電量充至100%,。如此設(shè)計(jì)在特斯拉、蔚來(lái)等車型上均有配備,。
以特斯拉為例,,該品牌車型也在“充電限制”界面劃分出了“日常出行”、“長(zhǎng)途出行”兩項(xiàng)設(shè)定,;若用戶日常出行,,特斯拉系統(tǒng)推薦用戶將電量充至50%-90%之間,并不建議滿充,,若長(zhǎng)途出行,,特斯拉則推薦用戶將電量充至90%-100%。同時(shí)為了方便用戶進(jìn)行設(shè)置,,特斯拉在手機(jī)App端,、車機(jī)端均設(shè)有該功能入口。
蔚來(lái)ES8,、ES6此前可在手機(jī)App端提供了充電上限設(shè)置的入口,,2019年10月10日起,蔚來(lái)開始向ES6推送2.3.0版本系統(tǒng)(10月13日起向ES8推送),,在新系統(tǒng)中,,蔚來(lái)車機(jī)中同樣提供了充電上限設(shè)置入口;該系統(tǒng)同樣對(duì)日常出行,、長(zhǎng)途出行給出了建議充電量,,前者建議充到90%,,后者建議充到100%。
不過(guò),,以比亞迪為例,,傳統(tǒng)車企的新能源車型還少有充電上限設(shè)置功能,但大部分傳統(tǒng)車企的新能源車還是提供了“預(yù)約充電”功能,,用戶可根據(jù)自身需求設(shè)置開始充電的時(shí)間,。如此一來(lái),用戶可以在電網(wǎng)谷時(shí)充電,,節(jié)省充電費(fèi)用,、減輕電網(wǎng)壓力;其次,,該功能可在一定程度上起到充電限制的作用,,通過(guò)推延充電時(shí)間來(lái)減少充電量。
從鋰離子電池充放電原理上來(lái)說(shuō),,過(guò)充過(guò)放有可能對(duì)電池產(chǎn)生不可逆的損傷,,車企們的做法恰好也印證了這一點(diǎn),越來(lái)越多的新能源車型選擇為用戶提供“充電上限”選項(xiàng),。至此,,我們也可以理解,為什么某些車型的動(dòng)力電池實(shí)際可用容量比標(biāo)稱容量要少,,車企先行幫用戶避免了過(guò)充過(guò)放的發(fā)生,,犧牲部分電量,換來(lái)的是盡量延長(zhǎng)電池壽命,,我覺得這筆“生意”劃算,。
對(duì)于放電,大部分用戶往往在合適,、空閑的時(shí)間就隨手為車輛充電,,并不會(huì)等到車輛饋電才充電,這不會(huì)出現(xiàn)過(guò)放現(xiàn)象,;但在低溫環(huán)境下,,電池活性降低,相比常溫狀態(tài)更容易出現(xiàn)過(guò)放,。由于時(shí)間關(guān)系,,很多車主不會(huì)盯著時(shí)間拔槍,所以往往比較容易出現(xiàn)過(guò)充的情況,,這時(shí),,充電上限設(shè)置就起到了作用;對(duì)于身邊有快充樁的用戶來(lái)說(shuō),只充到80%也是很多朋友的選擇,,一是盡量避免涓流充電,浪費(fèi)時(shí)間,,二是避免過(guò)充,,所以我個(gè)人也推薦這種充電方式。
總結(jié):
其實(shí)對(duì)于電池衰減,,車主大可不必?fù)?dān)心,,因?yàn)殡妱?dòng)車動(dòng)力電池組性能較好,同時(shí)若電池組衰減超過(guò)一定指標(biāo)(一般為20%-30%),,廠商還將為車主免費(fèi)更換電池組,;截止目前為止,國(guó)內(nèi)還鮮有更換電池組的電動(dòng)車,,這至少可以在一定程度上證明電動(dòng)車的電池衰減沒有我們想象的那么嚴(yán)重,。當(dāng)然,好的電池狀態(tài)離不開車主的正確維護(hù),,相信電動(dòng)車會(huì)給各位朋友帶來(lái)好的用車體驗(yàn),。(文/圖 汽車之家 尤冬青)
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