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动力电池只做500次循环寿命行不行?

2020-12-10 浏览次数:2,489 次 第一电动网

在《电动汽车观察家》“问电观”选题征集会上,杭州伯坦科技董事长聂亮提出一个议题:我们需要500次还是5000次循环的电池?

对于普通消费者来说,电池的循环次数是个不常见的概念,通常见到的是车辆、关键零部件质保年份和公里。

一般来说8年或12万公里是动力电池等关键零部件的质保标准,不少车企都会延长质保时间如15万公里,或提供多样化售后服务。而为了进一步打消市场疑虑,甚至有部分车企提出了“电池终身质保”的合同协议。

也有电池企业和车企在长寿命电池上铆足了劲儿。

例如,宁德时代在今年6月份推出了一款寿命达16年或行驶里程超200万公里的超长寿命动力电池;特斯拉也提出制造百万英里(约160万公里)电池。

200万公里是什么概念?

也就是一辆续驶里程500公里的电动汽车,电池满充满放可循环4000次。

举个例子,出租车这样的运营车辆,一般要求的电池质保在6年或60万公里。

众所周知,运营车辆最后基本没有什么回收价值,只有报废一条路可走。

就是说宁德时代推出的电池,可以做到车辆报废,但电池还可以搭载在另一辆车上继续使用。

当然,要明白这一切,先要厘清循环次数、时间和公里数之间的关系。然后再来分析,我们到底需不需要循环寿命在4000-5000次的电池。

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500次循环可以跑多少公里?

要算出500次循环跑多少公里,需要了解车辆装载的电池包的续驶里程。

以近两年国内车企主要推出的纯电动汽车续驶里程400-500公里为例,500次循环,意味着电动汽车动力电池的使用寿命在20万-30万公里之间。

按照目前私家车辆的使用情况来看,一年行驶2-3万公里的属于常见情况。换句话说,一辆私家车动力电池在满充满放的情况下,可以使用10年。

不过,要符合国家标准,电池循环次数达要达到1000次。

根据GB/T 31484-2015《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》测试标准规定,动力电池循环次数达到500次时放电容量应不低于初始容量的90%,或循环次数达到1000次时放电容量应不低于初始容量的80%。

作为一位电动汽车用户,国轩高科电池院安全机理部经理厉运杰曾向《电动汽车观察家》现身说法了他的使用情况。厉运杰表示,他之前上下班每天大概往返50公里,1年行驶里程为1.5万公里,10年才15万公里。也就是说10年下俩,他电池也只循环了300-400次。“我买车时,被告知电池循环寿命在1200次左右,完全可以满足其全生命周期内的使用。”厉运杰说。

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车企、电池企业看法各异

厉运杰认为,车企对动力电池普遍有过设计的情况。

(1)车企:动力电池寿命越长越好

《电动汽车观察家》采 访中发现,车企确实对电池的循环寿命有着相对较高的要求。

《电动汽车观察家》在询问某国有车企副总工程师对电池寿命的看法时,他直言当然是越高越好。

云度新能源CTO傅振兴也认为,电池循环寿命不能太低。“消费者花了十几万元买一辆车,至少要满足10年或者17万公里的使用寿命;而运营车辆的续驶里程基本在60万公里以上,因此对应一定续驶里程条件下和BMS控制下的循环寿命必须满足上述整车寿命要求。”

傅振兴还指出,除非是电池技术有革命性的进步,如果是现在液体锂离子电池技术,要增加寿命,大概有三个方面,一是提高正级材料化学稳定性;二是增加包裹添加剂,三是控制充放电倍率等限制电池使用工况等措施,这样都会降低锂离子电池的实际能量密度,要达到相同的续驶里程就要搭载更多的电池,这样对整车厂来讲肯定是物料成本的增加。

当然也有车企并不担心成本的提升。

今年9月份,吉利领克发布的浩瀚平台,采用的就是宁德时代 20 万公里无衰减,200 万公里长寿命动力电池。

领克浩瀚平台搭载200万公里长寿命电池

可见对于相对较长寿命的要求,整车企业是有共通性的。

(2)电池企业:循环寿命够用就好

不过,在某些电池企业看来,超长的电池寿命既不可验证,且没必要。

某电池企业研发人员张先生,百万公里级别的动力电池根本无法验证。

“对于200万公里的电池,假如一天开500公里,要验证这款电池需要10年以上时间,基本就是无法验证。”

张先生表示,如果单纯提高电池寿命的话,可能对电池的其他指标都会产生影响,例如体积能量密度、成本也会有影响。

张先生认为,谁也不会将电动汽车作为传家宝,一般开10-20万公里,就会换掉或者报废掉。“如果设计的是100万公里的电池,我只用了10-20%,这就是过设计了。”

蜂巢能源总裁杨红新在谈起电池寿命问题时也表示,减少电池循环寿命确实能降低成本,他们在考虑研发寿命相对较低的电池。

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寿命低的电池有什么好处?

前面提到了标准规定、车企和电池企业的看法,电池的最终用户和持有者喜欢长寿命电池吗?

在聂亮看来,电池的持有者根本不喜欢这种超长寿命的电池。

不过,聂亮也解释,他所主张的500次循环的动力电池,有几个前提。

“这里说的500次和5000次都有一个前提,假设每次循环的价格是一样的。比如1000元每千瓦时的PACK循环1000次,500元每千瓦时的PACK循环500次。同时,所有的循环次数都是被实证的而不是用表格计算出来的。”聂亮说,同等价格下,当然电池寿命越长越好。但同等里程下,价格肯定是越低越好,反应到循环次数,也就是有500次和5000次的区别。

聂亮认为,电池作为贬值资产,私人消费者尽量缩短持有时间才是最好的,500次够用,就不要做到1000次,或者5000次。“电池成本逐年下降,还可能有新技术替代现有技术,私人长期持有并不经济。”

聂亮举例说,例如一个私人轿车上的电池成本大约在8万元,假如这个用户使用这辆车8年时间,那么每年电池的折旧费用在1万元。此外,在加上每年5-6%的财务成本,一年私人消费者电池的持有成本在1.4万元。

而对于运行强度更高的运营车辆,聂亮认为也不需要长寿命电池。因为运营车辆是一个赚钱工具,对现金的要求很苛刻,租金越少风险越小。“用多少付多少才符合消费者的心理。”

为了更通俗的理解,聂亮又举了一个生活化的例子,“电池和汽油差不多,你会提前购买十几年的汽油存起来吗?或者说,你去美发店,会充十几年的会员卡么?”

在聂亮看来,较低的电池循环寿命对消费者来说才更划算。

随着换电模式的推广,越来越多车企和电池企业开始推出电池银行的相关业务。

电池银行便成为电池资产的实际拥有者。

作为新晋的电池持有者,那电池银行喜欢什么样的电池?

为此《电动汽车观察家》采 访了海南澎湃电能管理集团有限公司CEO周旼。周旼表示,他们正分析循环寿命相对短的电池路线,觉得可行性很强。

周旼对此从三个方面进行了解释。

首先,电池成本、寿命、功率、能量密度是不可兼得的。因此,他们宁可牺牲循环寿命,来获得成本、能量密度等面的优势。

其次,电池的循环寿命其实并不好验证。在周旼看来,不管是1500次还是2000次循环,已经用到的电池非常少,是否能够做到,并没有实证,因此不确定性太高。

第三,电池循环寿命低,电池进入回收系统的频率就会加快。周旼认为,这会带来两个好处,一是,电池周转速率快,进入回收系统的价值相对较高,这样会抵偿一部分电池的购买成本;二是,电池正处于成本快速下降阶段,快速周转有助于电池资产管理公司更早买进价格更低的电池。

此外,周旼表示,虽然是租电池,他们设计的方案中,核心是为用户提供按需付费的模式,能够切实降低购买电动汽车一次性成本投入。

在周旼看来,相对较短的电池循环寿命,更符合市场需求,对各方都有利。

关于动力电池的产品定义,现阶段话语权最强的还是整车企业,在充电方式仍占主流的市场中,长寿命电池为整车企业和消费者带来的安全性更强。

不过,但是随着车电分离和电池银行模式的崛起,电池的所有权在发生变化,经济型成为最大追求时,中短寿命的电池或许会成为市场主流也未可知。

总体而言,聂亮提出了一个很具原创性的动力电池产品方向。不过,他所主张的前提之一,即电池包价格和循环次数成正比,这一点存在争议。就《电动汽车观察家》从电池企业了解到的情况看,循环1000次的电池降到500次,成本仅下降10%左右。

这一成本下降带来收益的可行性,以及这一收益的时间窗口,尚需业界用实践来验证。(完)

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