从一颗到一万颗！关于锂电池的小知识

  电动汽车中的锂电池是最复杂的应用，因为电池面临大功率充放、大容量存放、高频率使用、长时间行驶等需求，所用的电池均是正规大厂高规格产品，电动汽车里淘汰出来的废旧电芯往往给电瓶车装上，都仍有用武之地（当然，这属于奸商行为），通常的做法是淘汰给储能电站用来储存风能、太阳能。

  根据不同车，差别很大，大家熟知的比亚迪秦用了152颗单体容量为26Ah的磷酸铁锂电池，放电电压曲线KWh，秦的电动机上限功率是110KW，秦的电池就要求10C的放电倍率。比亚迪的另一个纯电动车e6的电池拥有目前乘用车最大的电池容量：63KWh，所以要实现较大功率并不是特别需要电池放电倍率很高，e6电池的放电倍率是1.5C。纯电动汽车电池容量最大的公交车，比如比亚迪的13.8米长的电动大巴车K9，电池容量324KWh，由于电池容量巨大，对于180KW的功率来说电池放电倍率只需要0.5C即可。

  还有一些非插电式混动汽车，电池容量仅有1.5KWh，但电动机的最高功率达到30KW，则这些汽车中用到的电池放电倍率可能有20C，这相比移动电源的应用场景0.2C来说大了100多倍。

  纯电动汽车大都设置了快充和慢充两种充电方式，快充最慢2小时充满，这样充电倍率就是0.5C。还有更夸张的，比如特斯拉的老板马斯克就希望下一代特斯拉充电时间能缩减到10分钟，这样的线C了。

  新能源汽车的设计时，电池使用寿命要长于整车寿命。所以电池使用寿命至少保证车辆正常行驶30万公里，这一点绝大部分已经发布的纯电、混动车都没问题。以比亚迪e6来说，纯电续航300公里，电池容量63KWh，按2000次循环寿命算，就是60万公里（实际是略少于60万公里的，想想为什么？）这远超于一般车主对总里程的需求。

  实际测试中比亚迪从2010开始在深圳运营850辆e6出租车，到现在为止已经有几十辆车的总里程超过50万公里，我7月份曾经去深圳专门探查e6纯电动出租车的情况，看他们是不是一组电池从出厂一直用到现在的，有幸遇到了一位总里程50万公里的司机，他以名誉保证，不但没换过电池，续航也没有显而易见地下降，巧合的是汽车之家曾经测试过这位司机车的续航，市区+高速+全程空调的情况下跑到没电共260公里续航。

  目前出现的新能源车，尤其是纯电动汽车，除了比亚迪领先全行业5-7年外，其他自有品牌车企发布的产品都是4年前接到中央发展新能源的通知进而研发出的，均是燃油车架子扔掉发动机和油箱，塞进电动机和电池改装而来。特点是工况下续航在150-180公里（一定会到150公里的，因为达到150公里国家和地方补助都上一个台阶哦！），而这些车实际续航夏天往往在120-150公里，冬天100-120公里。对这些血统不纯的纯电动车来说电池循环次数是否够呢？

  这要分详细情况，如果是采用磷酸铁锂电池，那么120公里乘以2000次，也有24万公里续航，此外由于使用中你并不是每次都油门到底，并且每次都是从100%放电到0%再充满，所以循环次数超2000也是很正常，这也保证了这些车的电池至少可以比整车寿命长。

  但另一类采用了三元锂电池的纯电动汽车就有点悬了，由于中国目前新能源车虽然有用三元锂电做电池的，但是没有人购买，长时间使用后的统计就更无从谈起。但国外是有先例的，而且是个很著名的例子，日产LEAF（聆风）是世界上销量最大的纯电动车，从2011年上市到现在已经卖出13万辆，销量大并不意味着质量好，还在于便宜，欧美上市以来一直是纯电动汽车中价格最低的，美元售价合人民币18万。

  而这款车经历了3年的使用期后电池续航能力下降明显的问题集中爆发。这款车采用了NEC的改性锰酸锂电池（也属于三元锂电池这一大类，只是正极材料配比和掺杂略作调整），软包单体35Ah。虽然日产不一定承认这样的一个问题，但淘宝店销售的拆机锂电池可以说明问题，在电动车联盟的电池商家列表中，不论商家在深圳、广州、武汉、长沙、北京、大连，他们全都有同一种拆机电芯：NEC改性锰酸锂35Ah软包大三元。其中一些单体成色很新，极耳都没有剪切焊接的痕迹。他们实际都来自日产聆风电动汽车，本身出问题的车数量多，工厂售后再把控不严，于是拆机电芯大量流出，被商家屯出来卖给DIY电摩的人用。

  聆风出现这样的问题根源就在于它采用的电池循环次数比磷酸铁锂少很多，应该在800次左右，如果你感兴趣可以百度中搜一搜“聆风电池老化过快”，或者在google上搜索“nissan leaf battery capacity loss”，都会看到这一个问题。日产还为此建立调查组，后续提供了更换电池的服务，整套电池组更换的价格为5500美元。

  不幸的是这款车只换了一个名字就来到中国变成了东风的纯电动汽车“启辰-晨风”了，借新名字每辆车拿到了国家和地方补助九万五千块，这款车目前国内售价26.78万-28.18万。

  包含晨风在内，所有工况测试续航200公里以下的纯电动汽车都不值得购买，他们诞生之初的使命原本是向上级交差，借此拿到后续扩产燃油车的资格。2010年时一汽、北汽等车企没想到新能源在2014年慢慢的变成了不可逆转的汽车战略发展趋势，不是对付出几个拼改的纯电动车送去申报新能源车国家目录就万事大吉的。他们就算有计划重新研发一款专门为电动车设计的车型也要等四年后才会上市，而他们真的有这个研发实力么？我个人更倾向于几年后这些车企依然靠引进合资品牌的型号来销售别人研发的纯电动汽车，操作手法可以借鉴聆风变晨风。

  所有车企中只有比亚迪例外，比亚迪从2003年收购秦川汽车前就憋足了劲要做电动汽车，不但电机、电控、电池的研发生产自己动手，而且连正负极材料的源头：矿山，都去争夺控制权，世界第二大锂辉石矿49%的股份持有者是比亚迪董事长王传福的表弟。除此之外还有多家矿山的股份。不夸张讲，不论是纯电动汽车还是插电式混动汽车，比亚迪产品的水准至少领先国内其他车企5-7年，就算拿到全球范围，如果仅讨论新能源车，那电机、电控、电池这三个最重要的部件比亚迪也是数一数二的水准。

  对比亚迪来说新能源汽车是关乎企业存亡的产品，对其他车企来说新能源汽车是关乎补贴多少的问题。。

  由于很多车企采用了磷酸铁锂电池，这种电池的单体容量能达到200Ah，所以别看汽车电池容量巨大，单体数目还不算太多。但也有例外，那就是特斯拉，Model S另辟蹊径，采用松下18650NCA电池，一共7623节，单节容量3.1Ah，2011年特斯拉总共买了2亿颗这样的电池，也就是仅够生产Model S高配版两万六千辆。

  如果因为某一节电池导致剩下7622节正常的电池无法顺利利用全部的3.1Ah容量，那这辆车的动力系统就太失败了，这里我们正真看到了锂电池在一致性上的最极致的应用。为了能够更好的保证一致性，除了向松下提出很严格的要求外，特斯拉还为电池做了一套价格不菲的电池管理系统，这套系统不仅能监控每节电池的电压和电流，实现合理的充放电，还能够保证他们的温度一致。电池充放电曲线是否一致和电池温度有很大关系，特斯拉底盘铺满了电池，不同位置的电池温度差异很大，所以为了能够更好的保证充放电曲线节电池的温度一致，这靠一套双向流动的液冷系统实现，液体为50%的水和50%的乙二醇。

  据行业专业技术人员分析，特斯拉的电池管理系统即便全部在中国生产，成本也在6000-8000美元，这相比电瓶车电池组上100-200块钱带自动均衡功能的充放电保护板要复杂多了，毕竟要控制的电芯数量从四百上升到七千。

  电动汽车中的锂电池我们花费了太多笔墨，是因为这里的情况最复杂。下面我们说说锂电池常见的说法。