- 沒人預想到,打破特斯拉記錄的是一臺來自中國的電動車
- 2020年06月23日來源:今日頭條
提要:對于一臺電動車而言,"電池衰減"是業內永遠也繞不過的話題。由此帶來的問題不僅會大大影響到車主的日常用車體驗,甚至將整個電動車市場的二手殘值拉到了一個"慘不忍睹"的水平線。
沒人預想到,打破特斯拉記錄的是一臺來自中國的華系電動車。
對于一臺電動車而言,"電池衰減"是業內永遠也繞不過的話題。由此帶來的問題不僅會大大影響到車主的日常用車體驗,甚至將整個電動車市場的二手殘值拉到了一個"慘不忍睹"的水平線。網上一部分電動車車主表示:"車子開了3年后,續航里程能達到新車的一半就已經不錯了......"
當然事情并非絕對,來自荷蘭-比利時的特斯拉車主論壇做過這樣一份由1462輛特斯拉(多車型)參與的續航樣本調查。
結果顯示:在前8.05萬公里(5萬英里)時,絕大部分車輛都保持在95%的電池健康水平,到16.06萬公里(10萬英里)時,大部分車輛的實際續航也都保持在92%以上。這意味著,大部分的特斯拉車主在5萬英里時,電池衰減不到5%,而這一數字在里程超過16.06萬公里時,為8%。有人甚至斷言,作為世界電動車領域的龍頭,特斯拉的電池壽命代表了整個行業的最高水準。然而事實真的如此嗎?
威馬EX5跑了20萬公里后電池衰減不到3%
近日,一臺里程數突破20萬公里的威馬EX5完成了電池包相關性能數據的檢測。據車主表示,該車輛長期處于高強度、高負荷的使用場景之下,幾乎每天都要在高速、工地、山路間往返通勤近400公里,對目前車子的表現與車況表示滿意。然而威馬汽車對該用戶車輛的電池包進行數據采集和測試分析后,得出了令所有人難以置信的結果:
· 在近20萬公里的行駛過程中,總計充電次數約1500次
· 在1500次的充電過程中,有近90%的比例使用的是快充
· 采用電池包標準容量測試方法,三次測試結果顯示衰減率均值為2.85%
用戶行駛20萬公里的威馬EX5電池包
以上數據牛在哪里?牛在這臺威馬EX5完全打破了業內對于電池生命周期續航的傳統認知。20萬公里,1500次充電,日常通勤以高速為主,用車強度是普通家用車的10倍,可以說對電動車十分"不友好"。最要命的是,其中90%的充電過程為快充,而快充是被無數案例與實驗驗證過的最影響電動車電池使用壽命的充電方式(Dalhousie大學的Jeff Dahn教授的研究表明:以提高電流的方式來實現快充,這樣會導致電池容量的加速衰減)。
然而正是這樣一位"倒行逆施"的車主,一不小心打破了特斯拉的記錄。20萬公里電池損耗不超過3%,從此成為新的"行業天花板"。更夸張的是,這位車主買車時并沒有選裝電池包加熱,就靠著自身標配的冷卻系統便取得了如此逆天的成績。
相信不少看了前面數據的網約車司機們都開始蠢蠢欲動了吧?別著急,后面的內容更硬核。
20萬公里電池包(拆包后)
比金子還珍貴的數據樣本
這臺里程近20萬公里的威馬EX5對其自身品牌意義有多大?通俗一點來說,這是比金子還珍貴的數據樣本,珍貴到足以讓威馬視若珍寶。對于公布的測試結果,還是能看出一些端倪。
威馬檢測標準遠高于行業標準,針對電池包系統的檢測流程共計48項,涵蓋EOL(電池包下線檢測)、電性能、熱管理性能、氣密性、內外系統及機械連接等板塊數據測試采樣。其中EOL和電性能測試尤為重要,可以說是電池包測試的核心環節。它包括靜態電芯電壓及壓差測試、靜態電芯溫度及溫差測試、BMS絕緣功能測試、高壓采樣測試、高壓互鎖功能檢測、繼電器功能測試、耐壓測試、DCR直流內阻測試、CAN通訊測試等近百余項的測試及數據統計。而這其中,有四項核心測試指標是需要我們重視起來的:
【電池包標準容量測試】隨著鋰電池使用時間及充電次數的增加,電池容量會自然衰減,衰減率越低,車輛的續航里程就越穩定。
【電壓差測試】電池包的性能數據中除了電池衰減性外,另一個重要數據就是電壓差。電壓差增大不僅會造成電池包容量的過快衰減,導致續航里程下降,還會影響車輛在急加速時電池包大功率放電的穩定性。因此,由電壓差數據所反映的電壓一致性尤為重要。
【絕緣測試】電動車具有很多高電壓部件,在老化后絕緣下降,漏電電流達到一定值時,可能會產生危險。
【氣密性測試】氣密性關乎到每個電芯工作的正常運行環境,良好的氣密性可以為電池包提供較高等級的防水、防塵保障。
電池包容量衰減的成績前面已經"吹"過,這里不再贅述。我們來看一下【電壓差】的結果,從威馬公布的"靜態電壓差結果曲線"來看,該車20萬公里時電池的壓差平均為20mV,最大僅40mV,與出廠時的狀態相比幾乎無變化。這是個什么概念?回想一個生活中我們都會遇到的場景:當一顆快沒電的AA電池與一顆全新AA電池混用,其使用效果與續航甚至不如兩顆電池容量瀕臨枯竭的舊電池。
其實電動車的電池包也是這樣的原理,一顆顆小小的電芯組成了一套體量龐大的電池包系統,其表現遵循"木桶原理":容量最小的一顆電芯,決定了整個電池包的性能表現。一方面,壓差增大會連帶影響電池容量,造成電池容量的過快衰減;另一方面,電壓差的增大,還會影響車輛在急加速時電池包大功率放電的穩定性,因此由電壓差數據所反映的電壓一致性尤為重要。而作為一臺行駛了接近20萬公里的電動車,其電池包電壓差表現依舊如新車一般健康,這要歸功于威馬自有的BMS電池管理系統。該系統對電池進行實時監控,根據采集的信息調節參數進行動態管理,可有效管理、延長電池使用壽命;控制策略上對電池過充、過放、過流等場景進行了嚴格的監測和保護,最大限度的避免由于使用不當或不利工況環境等對電池造成的損害。
再來看【絕緣阻抗】,電動車里有著很多高壓回路,而一旦絕緣阻抗不夠,高壓電漏電所引發的短路便會在車內掀起一場大型"災難"。來看一個公式:
漏電流=電池最大電壓/絕緣阻抗
因此,絕緣阻抗越大,則漏電流越小,越安全。而絕緣阻抗會隨著充放電次數,使用時間的增加而惡化。
目前業內公認的淺充淺放是最好的充電方式。鋰電池的充放電過程,就是一個鋰離子嵌入脫出的過程。在充放電過程中,每一次參與運動的鋰離子越少,對結構破壞越小;每一次參與運動的鋰離子跑得越慢,對結構破壞也越小。如果鋰離子跑得差不多了,還要持續從里面抽取鋰離子,對電池就會有損傷。而快充過程中提高電流的做法,便是以幾倍速度加快了鋰離子的運動速度。如果非要給用車習慣排個序,那么最好的方式依次是:
慢充+淺充淺放 > 快充+淺充淺放 > 慢充+深度充放 > 快充+深度充放
顯然,我們這位威馬EX5車主并沒有采用最佳的充電姿勢。看數據:20萬公里后拆下來的電池包,正負極阻抗依舊分別達到了3895MΩ與979 MΩ。這說明整個電池包的絕緣性能并沒有因為長時間、多次快充的高強度用車習慣而明顯下降。威馬EX5在車輛"耐老化"這一層面下了很大功夫,從電氣間隙、爬電距離到絕緣層材料、厚度等等都做到了業內標桿的水準。
測試過程中,威馬使用了更高的1000V級別標準(是車輛工作電壓的2倍以上),耐壓測試則是在1500V的環境下保證系統工作狀態的穩定、安全,這也解釋了為何這臺EX5在承受了超過千次快充后,依舊可以充滿活力,關鍵是"承壓能力"強。
最后來看【氣密性測試】,說白了,這一點跟我們手機中的IP58/IP67的防護等級是一個道理。測試數據電池包箱體氣密性為9 Pa/min,電池包熱管理水管氣密性為11 Pa/min,完全滿足防護測試等級中最高的IP68標準。其中第一位數字6代表完全防止外物及灰塵侵入,第二位數字8代表電池包可以無限期沉沒在指定的水壓下,確保不因浸水而造成損壞。而支持這一切的是DP780高強度鋼材沖壓而成的電池包殼體與進口羅杰斯BISCO高彈體硅膠系列密封墊。
IP后第一位數字防塵等級
IP后第二位數字:防水等級
結語
OK,不知道以上"硬核知識點"各位可以吸收多少。事實上我們可以完全可以從另外一個角度去解釋"20萬公里電池衰減僅為2.85%"這一情況。首先一點,威馬是目前造車新勢力陣營中率先可以在自有工廠中完成電池包裝配與質檢的品牌,目前已經積累了相當豐富的經驗;其次,自研的BMS電池管理系統和獨創的熱管理系統功力尚有余量,即使在極為苛刻的工況之下依舊可以保持整個電池包系統處于高效、穩定的工作狀態。最重要的幾點,也是被許多人最容易忽視的地方:
就在無數品牌忙著推APP,給未來畫餅的時候,威馬在整個行業里第一個對動力電池承諾終身質保的品牌;
就在無數品牌忙著性能超越特斯拉,刷新零百加速記錄時,威馬將精力更多的投放在普通消費者更為關心的電池壽命與安全上;
就在無數品牌還在為推出自己第一款量產車而搖旗吶喊的時候,已經有威馬跑完了20萬公里依舊狀態如新。
有人說中國的新能源汽車市場就像一群勇士在黑暗中摸索前行,要有光,勇士們才能找到方向。與特斯拉般劃破天際的華麗焰火不同,威馬EX5" 20萬公里電池衰減不超過3%"的成就更像是指引勇士前進方向的一盞微光,用堅實的步伐走向用戶、走向中國家庭。