频繁使用快充对汽车电池到底有没有伤害?
电动汽车在后期使用中不可避免的会使用到快速充电,使用快速充电可以大大缩短电动汽车充电时间,但是频繁使用快速充电到底对动力电池有没有伤害呢?那我们先来了解一下电动汽车的快充是什么工作原理,然后再来判断到底会不会对电池有所伤害。快速充电也叫做直流充电,所谓直流机充电就是通过快速充电桩可以将电网的交流电转变为动力电池需要的直流电,然后直接通过充电接口与充电枪相连。此时充电枪提供的直流电将直接输送给车辆的动力电池而不经过车辆的车载充电机,这样一来就可以有效的提升充电的功率。而从目前的快速充电桩来看,常见的电功率有15KW,30KW,45KW,60KW,90KW,120KW等,就随着目前很多车企推出超级充电桩,其实充电功率也会越来越大,从目前特斯拉推出的超级充电桩来看功率已经超过了200千瓦。看完了快速充电桩我们就来看一下电池的充电过程。目前电动汽车上使用的电池大多都是锂离子电池,这种锂离子电池在充电的过程当中,其实是正极材料上的锂离子脱嵌,然后通过隔膜插入到负极材料当中,从而实现电子的转移。而在这个过程当中,如果锂离子脱嵌速度过快而负极材料插入过慢则会导致电池负极材料出现析锂现象,而析锂产生的这种锂晶体在后期的放电或者充电过程当中是很难再次转化为锂离子的。另一方面动力电池内部本身是存在内阻的,而充电电流过大的话,将会在动力电池上产生大量的热,而电池温度升高之后极易造成动力电池出现变形,而且很容易溶解内部的隔膜,所以对于动力电池来说也是一种损伤。张老师总结对于电动汽车车主来说,在后期选择充电方式的时候应该以慢充为主快充为辅。并不是说快速充电桩不能使用,而是有条件的情况下尽量少使用快速充电方式。不过对于现在的电动汽车来说厂家提供了8年12万公里以上的质保期,所以对于电动汽车车主来说也不需要太过在意。
快充对电动车肯定是有伤害的,至于伤害多少,就要看各家BMS电池管理系统的优劣了。所谓快充,简单理解就是在短时间内,以较大的功率进行充电。P(功率)=U(电压)*I(电流),即快充路线基本就两条:高电压和大电流,考虑到充电安全性问题,目前主流的技术就是使用大电流进行充电。在大电流进行充电的情况下,就会导致动力电池过充和过热。同时,在充电过程中易引发电气线路短路、过负荷、插接件接触电阻过大、元器件高温等问题,从而导致电动车起火。也就是说,大电流快充不仅对动力电池有伤害,如果BMS对于电池发热控制不好,也存在极大的安全隐患。综上所述,对于纯电动汽车的充电策略,小编建议:慢充为主(家庭充电),快充为辅(出门应急)。那么问题来了,是不是快充对于动力电池有伤害,我们就不用发展快充了呢?答案显然不是的。毕竟补能太慢是制约纯电动汽车普及的一大瓶颈。只有补能速度跟上了,同时又可以最大幅度的降低快充对于动力电池寿命的影响,才能让越来越多的消费者开始认可新能源汽车并且开始购买新能源汽车。同时,楼主所说的频繁使用快充,假设频率为一周两次(满充和满放),一年以50周计算,则一年快充次数为100次,基本上三元锂电池的循环使用寿命在1500次左右,即使用15年,动力电池容量才衰减到80%,这么多说的话,即使快充对于电动汽车有损伤,基本上用10年,肯定问题不大,从这个角度来说,其实也还好。希望此文可以回答楼主问题。
对于目前的新能源汽车尤其是纯电动汽车而言,充电方式一般分为两种,一种是普通充电模式,另外一种就是快速充电模式。使用快速充电模式时间较短,更能提升消费者的用车便捷性。那么频繁的使用快速充电模式,对动力电池到底有没有伤害呢?其实要回答这个问题,首先要了解一下快速充电模式的原理。根据P=U*I不难得知,在充电过程中如果要提高功率,可以通过提升电压和电流两种方式来进行。但是高电压情况下,危险系数同样加大,所以目前的很多快速充电桩都是通过来增大电流来实现快速充电的目的。另外需要了解的是,纯电动汽车的充电与放电过程其实是动力电池内部的化学反应过程。在充电过程中,电流加大会导致内部的化学反应加剧。而长时间大电流充电,内部的化学反应长时间处于活跃状态,会导致逐步出现发热现象,而严重的情况就是热失控。不过需要注意的是,目前的很多动力电池都配备了电池管理系统BMS。动力电池通过快速充电桩进行充电,当电量达到约80%左右的时候,会降低充电电流,而这其实就是BMS介入的结果。降低充电电流,防止电池在充电过程中出现热失控,从而提升了使用快速充电桩充电的安全性。总 结由此也不难看出,使用快速充电桩长时间充电,很可能发生热失控,但现在很多动力电池都配备了BMS电池管理系统,所以整体安全性得到了一定的提升,消费者在后期使用过程中也可以较为放心。
“快充”也就是更快的充电速度,现在很多车型可以在半个小时把电量充到80%,虽然还没有充满其中也包含了一部分虚电,但是比起慢充动不动就5~6个小时的充电时间显然快了很多,但是由于技术上的不足,现在快充难免还是会对电池产生一定的损害。这首先得从快充的原理说起,其实并没有什么特别复杂的技术,因为充电过程中增加电流强度会提高锂离子的运动速度,这样就会更快的从正极嵌出再嵌入负极,从而大大提高了充电速度,具体就是采用大功率直流电源充电,但是由于现在技术或者说材料上的不足,电流增加以后会造成半透膜出现一定程度的破解,从而让电解液与电极之间出现化学反应,此时电解液就会消耗并产生一定的气体和沉淀物,气体多了容易使电池鼓包,沉淀物附着在负极上会影响到锂离子的嵌入,频繁使用快充的话会造成电池容量下降过快甚至可能会出现故障。而快充电量之所以限制到80%,一是因为充电效率本身会下降,二是80%的电量可以满足一些应急需求了,为了减少快充对电池产生的影响,设置到80%是相对比较合理的,还有的比如比亚迪,之前一些车型的快充时间为1.5小时,并不是技术上做不到0.5小时,毕竟比亚迪靠电池起家掌握着较为全面的电池技术,主要是限制了电流输入为电池起到相应的保护,一定程度上保证电池的耐用度,只是后来由于没有充电时间上的优势,也把快充时间做成了0.5小时,所以在充电速度和电池保护上找到一个平衡点很重要,具体如何设定得看每个厂家不同的理念,对于车主来说,快充模式在平时应急使用就可以了,正常情况还是以慢充为主相对更好一些。
现在的电动汽车为了实现更长的续航里程,往往都会采用大容量的电池组,如果使用慢充方式充电,漫长的充电时间让人难以接受,所以大多数人更喜欢用快充,但是频繁使用快充对于动力电池到底有没有伤害呢?答案是肯定的。目前电动汽车普遍采用的都是三元锂电池,这种电池的充放电循环寿命大概在800-1000次左右,根据实验表明,三元锂电池如果一直采用快充方式充电的话,充放电循环寿命只有500次左右。这足以说明频繁使用快充对于电池是有伤害的。电池快充的原理其实是一个化学的还原反应过程,这个过程中锂离子需要从正极材料当中脱嵌而出,然后通过中间的隔膜然后嵌入到负极材料当中。如果在充电的时候电流过快,那么很容易损坏中间的隔膜,造成正负极之间出现短路,同时在嵌入和嵌出的过程当中由于离子反应速度过快很容易导致产生锂枝晶,让参与电离反应的锂离子减少,从而造成电池容量下降。然后动力电池内部本身就存在内阻,所以在快充时大电流通过会产生大量的热量,而这个热量则需要电池的热管理系统来进行散热。这样一来就会增加动力电池内部的负担,而且一旦动力电池内部的温度过高,又会造成电池电芯的变形,从而缩短电池的使用寿命。有研究表明动力电池温度如果超过五十五摄氏度进行充电,就会造成动力电池寿命的损伤。总结:电动汽车频繁采用快充方式充电对于电池的伤害是比较严重的,为此不少电动汽车的使用说明书上也明确规定了使用快充的频率,在日常使用电动汽车的时候,如果不是特别赶时间,建议尽量采用慢充的方式充电比较稳妥。
我们的车辆频繁使用快充对我们的车辆电池是存在伤害的,我们可以从快充的特性来看一下。我们平时充电分为快充和慢充两种充电方式,慢充就是使用恒定交流电来为我们的车辆充电,这种充电方式的缺点就是充电速度慢、需要的时间长,一般需要7到8小时才能够充满我们的车辆,但是优点是充电稳定,并不会对我们的电池造成伤害。然后再来看一下快充就是所谓的快速充电,快充之所以充电速度快是因为它的功率和电流比较大,快充使用的是大功率直流电来给我们的车辆电池进行直接充电的,所以它的充电速度相对快,一般半小时就可以充电到80%,但是它的缺点同样明显,正因为它使用的是大功率直流电所以它在给我们车辆进行充电的时候会对车上线路造成一定的冲击,长时间下去就会损伤车上线路。不进如此,使用快充还会对我们的电池造成损害,因为快充直流电的电流巨大,而我们现在的车上的电池都是三元锂电池,受到内部材料限制,电池内部的导电丝并不能够完全将进入的电流导掉,就会余下一部分电流,这部分电流就会对电池内部造成冲击和损坏,长时间下去就会造成电池高温,使电池的寿命缩减,续航能力变弱,所以不到万不得已的情况下我们还是尽量使用慢充来给我们的车辆进行充电,快充只能作为应急使用,万万不可以频繁使用,以免发生危险。不过随着现在电动汽车动力电池技术和充电技术不断地发展,在将来快充肯定会变得便携又安全的。
举一个也许不太恰当的例子,了解汽油车的朋友都知道,一辆车的发动机通常会比较保守的提供最大功率,通过简单的修改ECU程式就能实现,但代价就是发动机寿命会大幅缩短。这就是您的民用版车型和赛车或许用的是同一型号发动机,但输出功率大不相同,您的民用版车可以用上10年-15年,而赛车发动机跑几个赛段发动机就报销了,因为赛车每次出发都在极限的使用发动机性能。目前普遍使用的三元锂电池,最大充电倍率1C,快充时就是接近1C的充电效率,而慢充时是0.15C,由此可见快充就是在开赛车。另外,快充时会造成动力电池内部急剧升温,高温下的极速化学变化,会导致一些副产物,并且电解液在高温下会呈现非常不稳定的状态,没有完备的热管理系统,较容易发生自燃事故。拟人的说法是,充电是电池里的工人(电子)从负极向正极转移的过程,慢充因为时间充裕,大家可以排队顺序行进到目的地,按照指定位置就座。快充则是大家都拼命的再跑,自然体能上有所差距,体质较差者很快掉队,甚至累倒。也就是说慢充基本可以百分之百保证所有工人无损的完成转移,而快充很难避免没有损失。三元锂电池的循环寿命公认的数据是1千次,频繁快充势必导致这个数值大打折扣。 但究竟打折扣的比例和速度目前并无标准可循,短时间内对于车主使用体验影响不大。两、三年后当它显现出来的时候,恐怕就很难补救了。不要和搭载磷酸铁锂的电动出租车比,它们是在频繁快充,但它们的电池性质决定,本来就可以达到3C的充电倍率,目前1C的快充对它们影响不大,而且磷酸铁锂的电池寿命本来就是三元锂电的2倍以上。频繁使用快充对电池一定有伤害,提醒各位车友切勿以身犯险。
目前充电桩分交流桩和直流桩两大类。交流电桩也就是我们通常说的慢充电桩,一般交流桩功率为7KW,使用220V单项电源。直流电桩称之为快充电桩,接入的是380V三相电压,大多使用的是15KW模块,所以功率一般为15KW,30KW,60KM,90KW,120KW,180KW,240KW,360KW等多个功率等级。慢充桩充电电压小,充电功率小,充电速度慢,充满电量大多需要5到8小时。快充桩充电电压高,充电功率大,一般能在30到50分钟充满80%的电量。给电池充电其实就是灌输电量的一个过程,电压越大、功率越高对于动力电池产生的冲击就越大。时间长了,就会导致电池过热引加快电池的衰减速度,甚至会因为过热而引发安全事故。从这一点上来说,快速充电对于动力电池是会造成损伤的。动力电池快速充电的原理:快速充电是使锂离子快速地从正极嵌出并快速的嵌入负极的一个过程。但是在电流增大时,电极负极表面的一层半透膜会有一定程度的破裂,使电极材料和电解液相互反应。另外温度升高会伴随着一些副反应,如电解液分解、电极上产生沉积物,导致可逆性降低,电池容量也就会慢慢的减少。最直观的表现就是电池衰减速度会加快,本来循环使用1000次才衰减到80%,持续快充可能只要循环500次衰减就到达了80%。由此可见,长期快速充电对于动力电池的损伤有多大了。总结:频繁使用快速充电对于动力电池会造成不可逆的损耗,会严重缩短动力电池的使用周期。我们在给车辆充电的时候,不要一味的图快速。条件允许的情况下最好是使用慢充充电。快速充电可以做为一个应急手段来使用。