鋰離子電池全解析

1、來(lái)源：泡泡網(wǎng) 作者：卓克鋰電池在生活中的應(yīng)用突然擴(kuò)大了，主要源于智能手機(jī)、穿戴設(shè)備、電動(dòng)自行車(chē)和新能源汽車(chē)的廣泛使用，這些年來(lái)關(guān)于如何使用電池的小貼士，鋰電池爆炸等新聞不斷，但其中經(jīng)常包含很多誤導(dǎo)性信息。這篇文章中我們從鋰電池的簡(jiǎn)單應(yīng)用到復(fù)雜應(yīng)用一一說(shuō)起。衡量電池性能好壞，有以下幾個(gè)重要指標(biāo)：一、充放電倍率：越高越好“C”是形容電池充放電電流大小的專(zhuān)用符號(hào)。1C放電就代表1小時(shí)內(nèi)把電池從滿(mǎn)電放到空的電流大小。iPhone 6電池容量為1810mAH，那么這顆電池的1C放電電流就是1.81安培；比亞迪e6電動(dòng)汽車(chē)中使用的每顆電池容量是200AH，則這個(gè)電池1C放電電流就是200安培。一個(gè)電池如果

2、用高倍率放電，通常放出的能量比低倍率少。不同放電倍率下放出的電量從上圖測(cè)試結(jié)果可知這顆動(dòng)力電池使用10C放電放出的能量是1C放電下的85%，使用20C放電放出的能量只有1C放電下的70%。二、充放電循環(huán)次數(shù)：越多越好500次是鋰電池的常見(jiàn)值，根據(jù)不同材料制作的鋰電池充放電次數(shù)從300-3000次不等。這個(gè)值的具體含義每個(gè)工廠可能略有不同，大致可以理解為：按廠商規(guī)定的充放電倍率（比如1C放電，0.3C充電；每次從0%充放到100%，照此循環(huán)）下，500次循環(huán)后，電池容量還剩最初的80%。充放電次數(shù)和使用習(xí)慣的關(guān)系太大了，我們舉幾個(gè)例子。1、充放電強(qiáng)度對(duì)循環(huán)次數(shù)的影響工廠標(biāo)注：每次從0%充放到10

3、0%，1C放，0.3C充，500次后容量衰減到80%，這是最嚴(yán)苛的測(cè)試循環(huán)，也可以不這么嚴(yán)格，看下面如果每次電量的循環(huán)都在25%-75%，1C放，0.3C充，2000次后容量衰減到80%如果每次電量的循環(huán)都在50%-100%，1C放，0.3充，1800次后容量衰減到80%2、淺充淺放對(duì)壽命的影響工廠標(biāo)注：每次從0%充放到100%，1C放，0.3C充，500次后容量衰減到80%，是最嚴(yán)苛的測(cè)試循環(huán)，也可以不這么嚴(yán)格，看下面每次電量的循環(huán)都在25%-75%，1C放，0.3C充，2000次后容量衰減到80%每次電量的循環(huán)都在50%-100%，1C放，0.3充，1800次后容量衰減到80%以上兩個(gè)例子

4、可看出充放電的倍率越小、越有利于壽命提升；淺充淺放也有利于壽命提升。三、內(nèi)阻：越小越好這個(gè)參數(shù)隨負(fù)載輕重、溫度等因素隨時(shí)變化，隨著電池壽命減少，內(nèi)阻也在逐漸增大。內(nèi)阻越小的電池越可以高倍率充放電，18650的普通電池內(nèi)阻在50m左右，動(dòng)力型的18650電池在15m左右。想知道內(nèi)阻多大需要用專(zhuān)用的設(shè)備測(cè)量，普通萬(wàn)用表不行。測(cè)量電池內(nèi)阻的工具四、電池一致性采用相同材料、相同工藝生產(chǎn)的電池在容量、內(nèi)阻、充放電曲線上的一致性越高越好。電池能否大規(guī)模組成電池組這一點(diǎn)非常關(guān)鍵，電池組規(guī)模越大對(duì)一致性要求越高。下面幾頁(yè)我們將按應(yīng)用的難易程度：1、手機(jī)、平板、穿戴設(shè)備中的鋰電池2、筆記本電腦和移動(dòng)電源中的鋰電

5、池3、電動(dòng)自行車(chē)中的鋰電池4、電動(dòng)汽車(chē)中的鋰電池分別介紹一些知識(shí)，這樣分頁(yè)是按電池規(guī)模從小到大排序的。I. 手機(jī)、平板、穿戴設(shè)備中的鋰電池為什么說(shuō)這個(gè)領(lǐng)域是最簡(jiǎn)單的呢？因?yàn)檫@些設(shè)備里只有一塊鋰電池，而且基本都是三元鋰電池。三元的意思是三種元素：鎳、鈷、錳、這種鋰電池的正極材料Li（NiCoMn）O2，不是完全一樣的，會(huì)根據(jù)使用要求對(duì)三種元素的配比做調(diào)整。一、充放電倍率在數(shù)碼設(shè)備中使用的電池通常對(duì)此項(xiàng)要求很低。你很難一個(gè)小時(shí)內(nèi)把滿(mǎn)電的手機(jī)用到自動(dòng)關(guān)機(jī)吧？也沒(méi)人會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)續(xù)航只有1小時(shí)的數(shù)碼設(shè)備。至少都可以續(xù)航3小時(shí)，所以電池的放電倍率達(dá)到0.3C左右就能滿(mǎn)足需求，充電要求往往也很低，通常3-4小

6、時(shí)充滿(mǎn)的數(shù)碼設(shè)備大家都能接受，所以充電上對(duì)電池提出的要求也是0.3C左右。不論國(guó)產(chǎn)還是松下、三星之類(lèi)的進(jìn)口鋰電池，1C放電是最起碼的規(guī)格，數(shù)碼設(shè)備對(duì)電池放電的要求都遠(yuǎn)低于電池行業(yè)的普遍標(biāo)準(zhǔn)。充電倍率上和電池行業(yè)目前能做到的基礎(chǔ)指標(biāo)大致相當(dāng)，如果沒(méi)有極特殊設(shè)計(jì)一般也不用擔(dān)心。OPPO的電池閃充特性，對(duì)充電提出了較高要求最近手機(jī)行業(yè)出現(xiàn)了特例，以O(shè)PPO為代表提出了快充的特性，實(shí)際上對(duì)電池廠商提出了特殊需求。以O(shè)PPO最新的N3來(lái)說(shuō)，VOOC閃充承諾30分鐘充滿(mǎn)75%的電量，這算下來(lái)就是1.5C的充電電流，是普通手機(jī)電池充電倍率的10倍，N3賣(mài)3999元也貴的有道理，起碼這個(gè)電池就會(huì)比一般電池貴一

7、、二倍。二、充放電循環(huán)次數(shù)數(shù)碼設(shè)備中，手機(jī)算是使用強(qiáng)度最高的產(chǎn)品，我們按一天一充計(jì)算，循環(huán)次數(shù)是500次就是500天壽命，這樣算對(duì)嗎？其實(shí)是脫離了使用條件，所以是錯(cuò)的。500次的循環(huán)指的是1C放電，0.3C充電下連續(xù)循環(huán)500次，電池容量還剩最初的80%。但我們平時(shí)使用手機(jī)放電倍率遠(yuǎn)小于1C，往往是0.01C-0.5C之間。所以循環(huán)次數(shù)通?？梢?00次后還有80%電量剩余，這已經(jīng)2年時(shí)間了，手機(jī)也快過(guò)時(shí)了。蘋(píng)果在這方面設(shè)計(jì)的很精明，它有意不使用大電量的電池，不但可以獲得輕薄的優(yōu)勢(shì)，還因?yàn)?年后你必然要換下一代iPhone了，干嘛非要多花成本在電池上呢？至于有一些人一年就明顯感覺(jué)續(xù)航少了，也是確

8、有原因的，之后分析。隨時(shí)保持100%電量并不好其他數(shù)碼設(shè)備，比如平板電腦，電池充放周期就更久了，但有時(shí)也會(huì)發(fā)現(xiàn)不到2年續(xù)航就明顯下降了，這個(gè)原因也是有解釋的，看完整篇文章你就會(huì)知道。三、電池內(nèi)阻沒(méi)有特別解釋的。四、電池一致性沒(méi)有特別解釋的。II. 筆記本電腦和移動(dòng)電源中的鋰電池筆記本電池規(guī)格常見(jiàn)的4芯、6芯，8芯什么意思？這指的是18650電芯數(shù)量，以8芯為例，有2種組合方式，一種是2串4并，一種是4串2并，具體采用哪一種要根據(jù)筆記本廠商電壓變換電路的設(shè)計(jì)，和電池倉(cāng)形狀。4芯筆記本電池這種說(shuō)法也可以形容移動(dòng)電源，市售正經(jīng)品牌的移動(dòng)電源10400mAh容量的產(chǎn)品就是由4節(jié)2600mAh的1865

9、0電芯并聯(lián)而成。由于三星SDK為了搶占中國(guó)市場(chǎng)，對(duì)大訂單采取低價(jià)，甚至賠本賣(mài)1美元/顆，所以很多大牌子移動(dòng)電源廠商很喜歡用這種既便宜質(zhì)量又好的電芯，也因?yàn)閱晤w容量為2600，所以移動(dòng)電源的容量經(jīng)常是2600mAh的倍數(shù)：5200mAh，7800mAh，10400mAh。一、充放電倍率新的筆記本電池少有1小時(shí)就放光電的情況，所以放電倍率1C對(duì)他們來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠，充電的要求也不高，比如筆記本電池在3-4小時(shí)內(nèi)充滿(mǎn)大家都可以接受。而對(duì)移動(dòng)電源來(lái)說(shuō)對(duì)電池充放電倍率的要求就更低了，幾乎是所有數(shù)碼設(shè)備中最低的。小米10400移動(dòng)電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)以目前市場(chǎng)中10400mAh（3.7V）的移動(dòng)電源來(lái)說(shuō)，最大輸出電流

10、為2A（5V），也就是用最大電流也需要3.7個(gè)小時(shí)才能放光電，放電倍率只要滿(mǎn)足0.3C都?jí)蛴?。充電方面，通常的?guī)格是10400mAh配備一個(gè)1.0A的輸入口。這樣充電的倍率只有0.13C。這就是為什么移動(dòng)電源劣質(zhì)產(chǎn)品特別多的原因：哪怕是正規(guī)廠商也可以購(gòu)買(mǎi)電池市場(chǎng)中性能最低檔（注意，性能低和質(zhì)量差并不完全等同，但還是高度相關(guān)的）的產(chǎn)品用在移動(dòng)電源中，而且還可以滿(mǎn)足使用規(guī)格的需求。二、充放電循環(huán)次數(shù)筆記本和移動(dòng)電源使用頻率相較于手機(jī)大幅降低，手機(jī)最多三天充一次，但是移動(dòng)電源和筆記本平均下來(lái)往往一周都不一定能完成一次充放電，這樣算下來(lái)，只要保證50次充放電壽命就能撐一年。對(duì)于成熟的鋰電池來(lái)說(shuō)最差最差

11、也能提供300次的循環(huán)壽命，這個(gè)次數(shù)對(duì)使用筆記本和移動(dòng)電源的人來(lái)說(shuō)都?jí)蛘Ｊ褂?年的了。而我們往往用不到這么久就更新?lián)Q代了，所以尤其是移動(dòng)電源這個(gè)行業(yè)，實(shí)際使用中的輕負(fù)載和低頻率的充放電次數(shù)，讓我們很難察覺(jué)到產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。一些無(wú)良的廠商就會(huì)用最差的電芯，甚至把拆機(jī)電芯用在移動(dòng)電源上。拆機(jī)電芯可能從前用在其他設(shè)備中，已經(jīng)循環(huán)了400次，按壽命看還有100次就要淘汰了，而100次也足夠讓移動(dòng)電源撐上兩年時(shí)間，所以廢物利用買(mǎi)來(lái)裝移動(dòng)電源里面，根本不會(huì)有人發(fā)現(xiàn)。相對(duì)移動(dòng)電源來(lái)說(shuō)，筆記本中的原配的電池電芯都來(lái)自國(guó)際大廠。但我們也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)周?chē)腥说墓P記本買(mǎi)來(lái)不到2年電池續(xù)航就大幅下降了，這是什么原因呢？

12、還記得上一頁(yè)說(shuō)到平板電腦使用周期不頻繁，但有的也會(huì)出現(xiàn)1-2年，電池續(xù)航就大幅下降吧？其實(shí)他們都是由同一個(gè)原因引起的：電池保存不當(dāng)。如果你經(jīng)常沒(méi)事就把電池充滿(mǎn)，或者充電線一直插在設(shè)備上，那就隨時(shí)維持最高電量，電池容量就會(huì)快速減少。這個(gè)原因涉及到鋰電池的結(jié)構(gòu)。鋰電池內(nèi)部簡(jiǎn)圖鋰電池的正極是由含有鋰離子的金屬氧化物組成，負(fù)極一般是石墨構(gòu)成的晶格，充電時(shí)鋰離子向石墨一端移動(dòng)，最終鉆入由石墨構(gòu)成的穩(wěn)定的晶格中，蓄勢(shì)待發(fā)?？梢匀菁{鋰離子的晶格越多，可以移動(dòng)的鋰離子越多，電池容量越大。長(zhǎng)期滿(mǎn)電存放主要影響的是可以移動(dòng)的鋰離子數(shù)量，因?yàn)闈M(mǎn)電后電池達(dá)到4.2V電壓，維持的高電壓讓電解液和電池的正負(fù)極均發(fā)生一些反

13、應(yīng)，而這些反應(yīng)在3.0V-3.7V的狀態(tài)下雖然也在發(fā)生，但是非常微弱。這種反應(yīng)在電極上生成了鈍化膜，電壓越高膜越厚，膜越厚可以移動(dòng)的到負(fù)極鉆入石墨晶格的鋰離子數(shù)量越少。于是宏觀上的表現(xiàn)就是電池容量衰減。負(fù)極石墨組成的“小房子”，供鋰離子鉆入鉆出什么算“長(zhǎng)期”呢？在我看來(lái)7天就已經(jīng)足夠造成惡劣影響了。有多惡劣？這里有個(gè)例子，玩兒航模的人有2塊規(guī)格一樣的全新三元材料鋰電池A和B，6月份買(mǎi)來(lái)同時(shí)存放，A剩余電量30%存放，B充滿(mǎn)100%存放，3個(gè)月后測(cè)試電池容量，A容量為最初的98%，B容量為最初的60%。沒(méi)錯(cuò)，影響就是如此惡劣，所以你的筆記本電池經(jīng)常長(zhǎng)期維持高電壓，一年后續(xù)航大幅下降也就不要稀奇了

14、。手機(jī)是最不容易遇到長(zhǎng)期滿(mǎn)電存放的設(shè)備，因?yàn)榧幢愠錆M(mǎn)了，也一直在使用，不到幾個(gè)小時(shí)電壓就降下來(lái)了。但手機(jī)偶爾也會(huì)遇到這個(gè)問(wèn)題，比如充滿(mǎn)電后關(guān)機(jī)了，這時(shí)沒(méi)有任何耗電，電池就一直維持高壓，也許一周后你打開(kāi)盒子一看，電池已經(jīng)鼓包了。正確的做法是充30%-40%的電量，然后長(zhǎng)期保存。三、電池內(nèi)阻沒(méi)有特別解釋的。四、電池一致性木桶效應(yīng)說(shuō)的是一個(gè)木桶能盛多少水取決于圍城木頭中最短的那個(gè)木片的高度，放在鋰電池組上來(lái)形容一致性再好不過(guò)了。電池一致性表現(xiàn)不好對(duì)并聯(lián)組數(shù)比較多的電池影響更大。筆記本的6芯電池示意圖假設(shè)圖中6芯電池中第三顆18650因?yàn)槟撤N原因容量下降的比較快，很快容量就只剩下75%了，他們6個(gè)是并

15、聯(lián)在一起的，那么放電過(guò)程中第三顆電池會(huì)最早達(dá)到放電終止電壓，于是不論另外5顆電池還有沒(méi)有電量，電池組放電都會(huì)停止。充電時(shí)也是一樣。結(jié)果另外5顆電池沒(méi)有任何問(wèn)題，也都跟著有問(wèn)題的18650同步充放電，這組電池從外部看就是嚴(yán)重容量衰減的。實(shí)際上里面只有一顆有問(wèn)題。這就是電池一致性的重要性的體現(xiàn)。III. 電動(dòng)自行車(chē)中的鋰電池綠源、新日等品牌從2010年開(kāi)始進(jìn)入每個(gè)家庭，但那時(shí)絕大多數(shù)電動(dòng)車(chē)用的都是鉛酸電池。從2012年后開(kāi)始出現(xiàn)了采用鋰電池的電動(dòng)自行車(chē)，常見(jiàn)的規(guī)格是電壓36V-48V，容量8Ah-12Ah。帶腳蹬子的那種電動(dòng)自行車(chē)如果使用48V12Ah的鋰電池，純電續(xù)航達(dá)50公里。一、充放電倍率驅(qū)

16、動(dòng)自行車(chē)對(duì)充電方面沒(méi)有特別要求，常見(jiàn)的充電倍率是0.1C-0.3C之間，電池廠輕松達(dá)標(biāo)，但放電倍率上稍高，至少要滿(mǎn)足1C，這對(duì)電池廠來(lái)說(shuō)壓力也不大。但是目前還有一種電動(dòng)摩托車(chē)，采用踏板摩托車(chē)外形，時(shí)速甚至可以超過(guò)100km/h，這種車(chē)對(duì)電池的要求一下提高到2C-3C，所以如果你是自己組裝這種高性能電動(dòng)車(chē)，選購(gòu)電池時(shí)要計(jì)算好。鋰電池在箭頭處廠商配的電池往往不用操心，自己配的電池一般有3種類(lèi)型：磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池，動(dòng)力三元電池。他們最高的放電倍率分別是：2C，1.5C，10C。你也可以通過(guò)增大電池組的容量來(lái)提升1C放電對(duì)應(yīng)的電流。二、充放電循環(huán)次數(shù)磷酸鐵鋰電池壽命約2000次，三元鋰電池約8

17、00次，動(dòng)力三元鋰電約800次。但是由于電動(dòng)自行車(chē)中往往不是單體電池，木桶效應(yīng)導(dǎo)致成組后第一次出現(xiàn)容量上的故障，時(shí)間上會(huì)提前，大約是單體壽命周期的1/4到1/2。當(dāng)然，這也和使用習(xí)慣相關(guān)。剛剛說(shuō)過(guò)的一切規(guī)律在這里都適用，因?yàn)槲覀冞@里涉及到另一種正極材料：磷酸鐵鋰了，所以要單說(shuō)一下。改裝電摩中使用的磷酸鐵鋰電池組磷酸鐵鋰的能量密度比三元鋰電低40%，同樣能量的電池磷酸鐵鋰體積大，分量沉，優(yōu)勢(shì)在于循環(huán)次數(shù)多，好保養(yǎng)。比如還是剛剛所說(shuō)的條件，三元鋰電滿(mǎn)電存放3個(gè)月，電池容量衰減到初始的60%，但磷酸鐵鋰面對(duì)這樣嚴(yán)酷的存放條件還可以保持90%，雖然也損失了，但遠(yuǎn)沒(méi)有三元鋰電那么嚴(yán)重。這個(gè)原因和磷酸鐵鋰

18、絕大部分能量（85%以上）都集中在3.2V電壓上有關(guān)，雖然這種電池充電的截止電壓有3.6V，但從3.6V到3.2V的區(qū)間內(nèi)存儲(chǔ)能量還不到總能量的1%，即便充滿(mǎn)后，放置幾分鐘電壓也會(huì)回落到3.2V。所以磷酸鐵鋰自動(dòng)維持低的電壓應(yīng)力。不容易形成鈍化膜。三、電池內(nèi)阻沒(méi)有特別解釋的。四、電池一致性一致性問(wèn)題更加重要，目前電動(dòng)自行車(chē)采用的單體電池大致有2類(lèi)：1、小單體電池，也就是18650電池，容量2.2Ah-2.6Ah，每組電池單體數(shù)量200個(gè)-500個(gè)。采用小單體組成電池組，要組120V100Ah電池組2、大單體電池，容量一般為20Ah-40Ah之間，每組電池單體數(shù)量15個(gè)-30個(gè)。我們以72V40

19、Ah的電池組為例，如果采用小單體電池，就需要20串19并的方式，共380顆18650電池。每20顆首尾相接為一條，19條電池組在任何時(shí)候充放電都要求電壓差在0.02V以?xún)?nèi)，聽(tīng)上去要求很高，但實(shí)際上卻不像想象中的難，因?yàn)?8650電池的工藝已經(jīng)非常成熟，同批次電池的一致性相當(dāng)?shù)暮?。大單體磷酸鐵鋰電池，各種規(guī)格如果采用20Ah大單體電池，就需要20串2并的方式，共40顆大單體電池，只要這40顆工作起來(lái)同步就沒(méi)問(wèn)題了，總得來(lái)說(shuō)大單體電池成組后在一致性上出現(xiàn)問(wèn)題的幾率更小。不利因素也有，如果是磷酸鐵鋰的大單體電池，一致性會(huì)比三元鋰電差很多，所以電池組都需要再添加一個(gè)自動(dòng)均衡的電路，在每次充電的末尾判斷

20、哪一顆電池需要單獨(dú)多充一會(huì)兒電，來(lái)解決磷酸鐵鋰一致性不佳的弱點(diǎn)。一致性問(wèn)題在這里已經(jīng)上升到很重要的地位，但還沒(méi)有到極致。IV. 電動(dòng)汽車(chē)中的鋰電池電動(dòng)汽車(chē)中的鋰電池是最復(fù)雜的應(yīng)用，因?yàn)殡姵孛媾R大功率充放、大容量存放、高頻率使用、長(zhǎng)時(shí)間行駛等需求，所用的電池均是正規(guī)大廠高規(guī)格產(chǎn)品，電動(dòng)汽車(chē)?yán)锾蕴鰜?lái)的廢舊電芯往往給電動(dòng)自行車(chē)裝上，都仍有用武之地（當(dāng)然，這屬于奸商行為），通常的做法是淘汰給儲(chǔ)能電站用來(lái)儲(chǔ)存風(fēng)能、太陽(yáng)能。一、充放電倍率根據(jù)不同車(chē)，差別很大，大家熟知的比亞迪秦用了152顆單體容量為26Ah的磷酸鐵鋰電池，放電電壓曲線積分得到總能量10.5KWh，秦的電動(dòng)機(jī)最大功率是110KW

21、，秦的電池就要求10C的放電倍率。比亞迪的另一個(gè)純電動(dòng)車(chē)e6的電池?fù)碛心壳俺擞密?chē)最大的電池容量：63KWh，所以要實(shí)現(xiàn)較大功率并不需要電池放電倍率很高，e6電池的放電倍率是1.5C。純電動(dòng)汽車(chē)電池容量最大的公交車(chē)，比如比亞迪的13.8米長(zhǎng)的電動(dòng)大巴車(chē)K9，電池容量324KWh，由于電池容量巨大，對(duì)于180KW的功率來(lái)說(shuō)電池放電倍率只需要0.5C即可。比亞迪K9電動(dòng)大巴賣(mài)到以色列還有一些非插電式混動(dòng)汽車(chē)，電池容量?jī)H有1.5KWh，但電動(dòng)機(jī)的最高功率達(dá)到30KW，則這些汽車(chē)中用到的電池放電倍率可能有20C，這相比移動(dòng)電源的應(yīng)用場(chǎng)景0.2C來(lái)說(shuō)大了100多倍。凱美瑞混動(dòng)版，就需要用動(dòng)力電池，放電倍率

22、較高純電動(dòng)汽車(chē)大都設(shè)置了快充和慢充兩種充電方式，快充最慢2小時(shí)充滿(mǎn)，這樣充電倍率就是0.5C。還有更夸張的，比如特斯拉的老板馬斯克就希望下一代特斯拉充電時(shí)間可以縮減到10分鐘，這樣的話充電倍率至少要6C了。二、充放電循環(huán)次數(shù)新能源汽車(chē)的設(shè)計(jì)時(shí)，電池壽命要長(zhǎng)于整車(chē)壽命。所以電池壽命至少保證車(chē)輛正常行駛30萬(wàn)公里，這一點(diǎn)絕大部分已經(jīng)發(fā)布的純電、混動(dòng)車(chē)都沒(méi)有問(wèn)題。以比亞迪e6來(lái)說(shuō)，純電續(xù)航300公里，電池容量63KWh，按2000次循環(huán)壽命算，就是60萬(wàn)公里（實(shí)際是略少于60萬(wàn)公里的，想想為什么？）這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一般車(chē)主對(duì)總里程的需求。比亞迪e6出租車(chē)司機(jī)總里程超過(guò)50萬(wàn)公里的e6實(shí)際測(cè)試中比亞迪從20

23、10開(kāi)始在深圳運(yùn)營(yíng)850輛e6出租車(chē)，到現(xiàn)在為止已經(jīng)有幾十輛車(chē)的總里程超過(guò)50萬(wàn)公里，我7月份曾經(jīng)去深圳專(zhuān)門(mén)探查e6純電動(dòng)出租車(chē)的情況，看他們是不是一組電池從出廠一直用到現(xiàn)在的，有幸遇到了一位總里程50萬(wàn)公里的司機(jī)，他以名譽(yù)保證，不但沒(méi)換過(guò)電池，續(xù)航也沒(méi)有明顯下降，巧合的是汽車(chē)之家曾經(jīng)測(cè)試過(guò)這位司機(jī)車(chē)的續(xù)航，市區(qū)+高速+全程空調(diào)的情況下跑到?jīng)]電共260公里續(xù)航。比亞迪純電動(dòng)汽車(chē) e6目前出現(xiàn)的新能源車(chē)，尤其是純電動(dòng)汽車(chē)，除了比亞迪領(lǐng)先全行業(yè)5-7年外，其他自有品牌車(chē)企發(fā)布的產(chǎn)品都是4年前接到中央發(fā)展新能源的通知進(jìn)而研發(fā)出的，均是燃油車(chē)架子扔掉發(fā)動(dòng)機(jī)和油箱，塞進(jìn)電動(dòng)機(jī)和電池改裝而來(lái)。特

24、點(diǎn)是工況下續(xù)航在150-180公里（一定會(huì)到150公里的，因?yàn)檫_(dá)到150公里國(guó)家和地方補(bǔ)助都上一個(gè)臺(tái)階哦?。?，而這些車(chē)實(shí)際續(xù)航夏天往往在120-150公里，冬天100-120公里。對(duì)于這些血統(tǒng)不純的純電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)電池循環(huán)次數(shù)是否夠呢？磷酸鐵鋰電池這要分具體情況，如果是采用磷酸鐵鋰電池，那么120公里乘以2000次，也有24萬(wàn)公里續(xù)航，此外由于使用中你并不是每次都油門(mén)到底，并且每次都是從100%放電到0%再充滿(mǎn)，所以循環(huán)次數(shù)超2000也是很正常，這也保證了這些車(chē)的電池至少可以比整車(chē)壽命長(zhǎng)。但另一類(lèi)采用了三元鋰電池的純電動(dòng)汽車(chē)就有點(diǎn)懸了，由于中國(guó)目前新能源車(chē)雖然有用三元鋰電做電池的，但是沒(méi)有人購(gòu)買(mǎi)，

25、長(zhǎng)時(shí)間使用后的統(tǒng)計(jì)就更無(wú)從談起。但國(guó)外是有先例的，而且是個(gè)很著名的例子，日產(chǎn)LEAF（聆風(fēng)）是世界上銷(xiāo)量最大的純電動(dòng)車(chē)，從2011年上市到現(xiàn)在已經(jīng)賣(mài)出13萬(wàn)輛，銷(xiāo)量大并不意味著質(zhì)量好，主要是因?yàn)楸阋?，歐美上市以來(lái)一直是純電動(dòng)汽車(chē)中價(jià)格最低的，美元售價(jià)合人民幣18萬(wàn)。NEC 改性錳酸鋰三元材料35Ah電池，晨風(fēng)汽車(chē)用而這款車(chē)經(jīng)歷了3年的使用期后電池續(xù)航里程下降明顯的問(wèn)題集中爆發(fā)。這款車(chē)采用了NEC的改性錳酸鋰電池（也屬于三元鋰電池這一大類(lèi)，只是正極材料配比和摻雜略作調(diào)整），軟包單體35Ah。雖然日產(chǎn)不一定承認(rèn)這個(gè)問(wèn)題，但淘寶店銷(xiāo)售的拆機(jī)鋰電池可以說(shuō)明問(wèn)題，在電動(dòng)車(chē)聯(lián)盟的電池商家列表中，不論商家在

26、深圳、廣州、武漢、長(zhǎng)沙、北京、大連，他們?nèi)加型环N拆機(jī)電芯：NEC改性錳酸鋰35Ah軟包大三元。其中一些單體成色很新，極耳都沒(méi)有剪切焊接的痕跡。他們實(shí)際都來(lái)自日產(chǎn)聆風(fēng)電動(dòng)汽車(chē)，本身出問(wèn)題的車(chē)數(shù)量多，工廠售后再把控不嚴(yán)，于是拆機(jī)電芯大量流出，被商家屯出來(lái)賣(mài)給DIY電摩的人用。聆風(fēng)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題根源就在于它采用的電池循環(huán)次數(shù)比磷酸鐵鋰少很多，應(yīng)該在800次左右，如果你感興趣可以百度中搜一搜“聆風(fēng)電池老化過(guò)快”，或者在google上搜索“nissan leaf battery capacity loss”，都會(huì)看到這個(gè)問(wèn)題。日產(chǎn)還為此建立調(diào)查組，后續(xù)提供了更換電池的服務(wù)，整套電池組更換的價(jià)格為55

27、00美元。不幸的是這款車(chē)只換了一個(gè)名字就來(lái)到中國(guó)變成了東風(fēng)的純電動(dòng)汽車(chē)“啟辰-晨風(fēng)”了，借新名字每輛車(chē)拿到了國(guó)家和地方補(bǔ)助九萬(wàn)五千塊，這款車(chē)目前國(guó)內(nèi)售價(jià)26.78萬(wàn)-28.18萬(wàn)。日產(chǎn)聆風(fēng)（LEAF）或 東風(fēng) 晨風(fēng)包含晨風(fēng)在內(nèi)，所有工況測(cè)試?yán)m(xù)航200公里以下的純電動(dòng)汽車(chē)都不值得購(gòu)買(mǎi)，他們誕生之初的使命原本是向上級(jí)交差，借此拿到后續(xù)擴(kuò)產(chǎn)燃油車(chē)的資格。2010年時(shí)一汽、北汽等車(chē)企沒(méi)有想到新能源在2014年已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的汽車(chē)戰(zhàn)略發(fā)展方向，不是對(duì)付出幾個(gè)拼改的純電動(dòng)車(chē)送去申報(bào)新能源車(chē)國(guó)家目錄就萬(wàn)事大吉的。他們就算有計(jì)劃重新研發(fā)一款專(zhuān)門(mén)為電動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)的車(chē)型也要等四年后才會(huì)上市，而他們真的有這個(gè)研發(fā)實(shí)力

28、么？我個(gè)人更傾向于幾年后這些車(chē)企依然靠引進(jìn)合資品牌的型號(hào)來(lái)銷(xiāo)售別人研發(fā)的純電動(dòng)汽車(chē)，操作手法可以參考聆風(fēng)變晨風(fēng)。比亞迪 秦所有車(chē)企中只有比亞迪例外，比亞迪從2003年收購(gòu)秦川汽車(chē)前就憋足了勁要做電動(dòng)汽車(chē)，不但電機(jī)、電控、電池的研發(fā)生產(chǎn)自己動(dòng)手，而且連正負(fù)極材料的源頭：礦山，都去爭(zhēng)奪控制權(quán)，世界第二大鋰輝石礦49%的股份持有者是比亞迪董事長(zhǎng)王傳福的表弟。除此之外還有多家礦山的股份。不夸張講，不論是純電動(dòng)汽車(chē)還是插電式混動(dòng)汽車(chē)，比亞迪產(chǎn)品的水準(zhǔn)至少領(lǐng)先國(guó)內(nèi)其他車(chē)企5-7年，就算拿到世界范圍，如果僅討論新能源車(chē)，那電機(jī)、電控、電池這三個(gè)最重要的部件比亞迪也是數(shù)一數(shù)二的水準(zhǔn)。對(duì)比亞迪來(lái)說(shuō)新能源汽車(chē)是關(guān)

29、乎企業(yè)存亡的產(chǎn)品，對(duì)其他車(chē)企來(lái)說(shuō)新能源汽車(chē)是關(guān)乎補(bǔ)貼多少的問(wèn)題。三、電池內(nèi)阻沒(méi)有特別解釋的。四、電池一致性由于很多車(chē)企采用了磷酸鐵鋰電池，這種電池的單體容量可以達(dá)到200Ah，所以別看汽車(chē)電池容量巨大，單體數(shù)目還不算太多。但也有例外，那就是特斯拉，Model S另辟蹊徑，采用松下18650NCA電池，一共7623節(jié)，單節(jié)容量3.1Ah，2011年特斯拉總共買(mǎi)了2億顆這樣的電池，也就是僅夠生產(chǎn)Model S高配版兩萬(wàn)六千輛。如果因?yàn)槟骋还?jié)電池導(dǎo)致剩下7622節(jié)正常的電池?zé)o法順利利用全部的3.1Ah容量，那這輛車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)就太失敗了，這里我們看到了鋰電池在一致性上的最極致的應(yīng)用。為了保證一致性，除

30、了向松下提出非常嚴(yán)格的要求外，特斯拉還為電池做了一套價(jià)格不菲的電池管理系統(tǒng)，這套系統(tǒng)不但可以監(jiān)控每節(jié)電池的電壓和電流，實(shí)現(xiàn)合理的充放電，還可以保證他們的溫度一致。電池充放電曲線是否一致和電池溫度有很大關(guān)系，特斯拉底盤(pán)鋪滿(mǎn)了電池，不同位置的電池溫度差異很大，所以為了保證充放電曲線一致，首先要保證7623節(jié)電池的溫度一致，這靠一套雙向流動(dòng)的液冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，液體為50%的水和50%的乙二醇。據(jù)行業(yè)專(zhuān)業(yè)人士分析，特斯拉的電池管理系統(tǒng)即便全部在中國(guó)生產(chǎn)，成本也在6000-8000美元，這相比電動(dòng)自行車(chē)電池組上100-200塊錢(qián)帶自動(dòng)均衡功能的充放電保護(hù)板要復(fù)雜多了，畢竟要控制的電芯數(shù)量從四百上升到七千。電

31、動(dòng)汽車(chē)中的鋰電池我們花費(fèi)了太多筆墨，這是因?yàn)檫@里的情況最復(fù)雜。下面我們說(shuō)說(shuō)鋰電池常見(jiàn)的說(shuō)法。VI. 關(guān)于鋰電池的各種謠言（一）謠言一：新電池買(mǎi)來(lái)要充放三次才會(huì)激活？這是從多年前鎳鎘電池復(fù)制過(guò)來(lái)的說(shuō)法，鋰電池的激活是在工廠里進(jìn)行的，原材料經(jīng)過(guò)合漿、涂布、切片、輥壓、疊片、組裝電芯、烘烤、注電解液、化成、大電流測(cè)試，后就算完成了激活。普通人家里也沒(méi)有這種設(shè)備。這種建議甚至在某品牌的手機(jī)說(shuō)明書(shū)中出現(xiàn)過(guò)，也許是寫(xiě)說(shuō)明書(shū)的人一直復(fù)制從前的版本，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。鋰電池買(mǎi)來(lái)時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)大都還剩余30%左右電量，這是工廠庫(kù)存時(shí)最理想的剩余電量。鋰電池激活過(guò)程，這種設(shè)備你有么？謠言二：鋰電池要用光電再充？這也是來(lái)自

32、10年前鎳鎘的說(shuō)法，那種電池有記憶效應(yīng)，所以要放光后再充。之前我們?cè)诔浞虐俜直葘?duì)壽命的影響中有個(gè)例子：工廠標(biāo)注：每次從0%充放到100%，1C放，0.3C充，500次后容量衰減到80%每次電量的循環(huán)都在25%-75%，1C放，0.3C充，2000次后容量衰減到80%每次電量的循環(huán)都在50%-100%，1C放，0.3充，1800次后容量衰減到80%后兩種做法雖然每次只用了一半的電量，但循環(huán)次數(shù)一個(gè)是之前的4倍，一個(gè)是之前的3.6倍，所以全壽命期放出的能力還是比深充深放的方式多1倍。這就是所謂的“淺充淺放有利于延長(zhǎng)壽命”。0%-100%屬于深充深放，是最耗費(fèi)壽命的一種用法。所以手機(jī)電池隨用隨充，不

33、要追求時(shí)時(shí)刻刻滿(mǎn)電，也不要經(jīng)常用到自動(dòng)關(guān)機(jī)，這樣對(duì)電池壽命最有益。這樣時(shí)并不代表電池中一點(diǎn)電都沒(méi)有了但還需要注意的是，我們把手機(jī)、平板用到自動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)并不是電池電量0%的時(shí)候，一般來(lái)說(shuō)手機(jī)廠商設(shè)計(jì)電池電壓低于3.0V時(shí)就自動(dòng)關(guān)閉了，實(shí)際電池放電到2.7V以下才會(huì)傷到電池，3.0V時(shí)電池里至少還有5%的剩余電量，所以即便用到自動(dòng)關(guān)機(jī)也不要太擔(dān)心傷到電池，只不過(guò)每次都用這么光也算準(zhǔn)深充深放了。謠言三：邊打電話邊充電，手機(jī)會(huì)爆炸？這個(gè)謠言的依據(jù)可能是，這樣做會(huì)導(dǎo)致電池溫度比僅充電時(shí)溫度高。如果說(shuō)溫度會(huì)更高還是有一定道理的，因?yàn)槌潆姇r(shí)能量轉(zhuǎn)化效率通常只有85%，剩下15%的能量就是廢熱；打電話時(shí)基帶芯片

34、也處于工作狀態(tài)，也在發(fā)熱，尤其是打電話時(shí)手機(jī)的一側(cè)還貼在散熱不好的臉上，這3個(gè)因素都加重了電池上的溫度。但如果真像謠言中所說(shuō)，你每周你都應(yīng)該聽(tīng)說(shuō)某某同事被炸到臉了吧？所以真相是只會(huì)造成手機(jī)電池內(nèi)部溫度升高，并沒(méi)有太嚴(yán)重后果。謠言四：充電時(shí)間不要超過(guò)12小時(shí)，轉(zhuǎn)綠燈后多充1小時(shí)可以多充10%電量？為了防止電池爆炸，行業(yè)內(nèi)是按十億分之一級(jí)別故障率設(shè)計(jì)的，但不論過(guò)程和工藝如何控制，單一步驟都達(dá)不到這么高的安全程度，所以采用的是兩級(jí)。充電器上有一級(jí)，電池保護(hù)板上有一級(jí)。每一級(jí)保證十萬(wàn)分之一的故障率是可以實(shí)現(xiàn)的，那么兩個(gè)同時(shí)出問(wèn)題導(dǎo)致電池爆炸就是百億分之一。充電器一側(cè)是這樣設(shè)計(jì)的，先采用恒流方式充電，在

35、充到大約75%電量時(shí)以4.2V的恒壓方式充電，這時(shí)電流會(huì)因電池電壓的增高而慢慢下降，充電器在不斷判斷電流大小，直到電流小于某個(gè)值，比如20mA，然后綠燈亮起。接下來(lái)充電器做什么事呢？這要看你采用什么控制芯片來(lái)做充電器了。芯片的控制方式?jīng)Q定之后充電器做什么事。充電器中的充放電管理芯片1、TI的BQ2057系列充電芯片，Linear的LT1800系列就是讓座充徹底關(guān)斷充電回路，那么在座充上再放置10個(gè)小時(shí)也是毫無(wú)影響。2、座充繼續(xù)進(jìn)行恒壓充電，并嚴(yán)格控制電壓不超出4.2V，無(wú)疑再多充幾小時(shí)，確實(shí)可以增加電量。不過(guò)從轉(zhuǎn)綠燈到4.2V的過(guò)程中增加不到0.1%的電量，沒(méi)什么用。3、Maxim的1679芯

36、片在很多手機(jī)中內(nèi)部也會(huì)看到，它采用脈沖方式充電，它在顯示綠燈的時(shí)候，就是電池已經(jīng)100%充飽了，當(dāng)然再放置一個(gè)小時(shí)，它也不會(huì)過(guò)充。也就是說(shuō)不但很多充電器綠燈時(shí)就停止充電了，連手機(jī)本身都拒絕再充入電流了。4、座充繼續(xù)充電，但是它的電流控制很糟糕，不小心就使電池超出了4.2V，而且繼續(xù)往上跑。那過(guò)充就發(fā)生了，什么時(shí)候電壓到了5V就離爆炸不遠(yuǎn)了，不過(guò)除了充電器外，電池一側(cè)也有保護(hù)，所以垃圾充電器賣(mài)的很多，電池爆炸的事情卻不常見(jiàn)。典型垃圾充電器，別買(mǎi)最后一種是典型的垃圾充電器，你如果是手機(jī)插用這種東西充電，手機(jī)內(nèi)部的充電管理芯片也能在充滿(mǎn)時(shí)切斷電流。但如果你是把電池拿出來(lái)接在這類(lèi)充電器上，那說(shuō)不定就要

37、鼓包，甚至爆炸了。謠言五：夜間電網(wǎng)電壓波動(dòng)比較大，鋰電池比較嬌貴，所以不要夜間充電？如果真是這樣，全世界每天晚上都?jí)牡艉脦装偃f(wàn)顆電池，早起起來(lái)一看，電池廢了？實(shí)際情況是從220V市電變到5V電壓，再?gòu)?V電壓變換到給電池充電的電壓，中間經(jīng)過(guò)好幾道電壓變換的步驟，每一步的輸出電壓都是合格的。即便220V那端再怎么波動(dòng)，都不會(huì)影響到電池充電的電壓。這種謠言的說(shuō)法改換一種場(chǎng)景就是：臺(tái)風(fēng)鯰魚(yú)將登陸福建，所以請(qǐng)北京市民遠(yuǎn)離公園和護(hù)城河等水域，以免危及生命安全?？瓷先ナ峭w恤人的，實(shí)際那邊臺(tái)風(fēng)再大，護(hù)城河也不會(huì)因此風(fēng)浪大作。傳言：鋰聚合物電芯比18650電芯更安全？這種說(shuō)法有一定道理，爆炸分兩類(lèi)：一類(lèi)是電池內(nèi)部短路后溫度急劇增加出現(xiàn)燃燒，產(chǎn)生爆炸；第二類(lèi)是電池內(nèi)部產(chǎn)生氣體，并沒(méi)有燃燒，氣體撐爆了外殼