动力电池作为电动汽车最为核心的部件之一,不仅决定了电动汽车的续驶里程,还决定了电动汽车的安全性能。由于动力电池成本较高,因此,它的使用寿命在一定程度上也影响着电动汽车的使用寿命。
电动汽车续驶里程主要是由电池容量决定的,电池容量则由电池数量和能量密度共同决定。由于电池数量的多少与电池的特性没有直接关系,因此,题主所说的“续航参数”,应该是指能量密度,电池的技术指标之一。
能量密度,可分为体积比能量密度和重量比能量密度,就是指单位体积或重量电池所能储存的电量多少,通常用Wh/L或Wh/kg表示,目前常用的是重量比能量密度。由于电动汽车存放电池的空间是有限的,不可能单纯以增加数量的方式来获得更高的电池容量。因此,在动力电池的体积和重量受到严格限制的情况下,使用高能量密度电池,能使车辆获得更长的续驶里程,提高车辆实用性。2017年后,三元锂电池之所以取代磷酸铁锂电池,成为动力电池市场的主角,就因为它的能量密度要高得多。
动力电池是具有使用寿命的。在正常使用过程中,它的容量会随充电循环次数的增加,而逐渐衰减。一般认为,当电池容量衰减至新电池状态的80%以下时,电池使用寿命终结。充电循环次数越多,电池的使用寿命就越长。由于目前动力电池成本差不多占了电动汽车终端售价的40%左右,所以电池使用寿命基本上决定了电动汽车的经济性与整车寿命。
电池能量密度与充电循环次数(使用寿命)实际上是相悖的。也就是说,电池能量密度越高,使用寿命就越短。很明显的例子,能量密度更高的三元锂电池,它的充电循环次数只有800-1000次左右;而能量密度较低的磷酸铁锂电池,它的充电循环次数却能达到2000次以上。
电池能量密度上升,不仅会缩短使用寿命,还会降低安全性。像目前能量密度最高的811三元锂电池,之所以能量密度能突破300Wh/kg,是通过提高电池正极中镍材料的占比实现的。镍材料占比上升,由于保持电池稳定性和安全性的钴锰材料就会减少,电池安全性当然就下降了。
能量密度与使用寿命,都是衡量动力电池性能的主要技术参数,两者缺一不可。只讲使用寿命,忽视能量密度,会使电动汽车续驶里程裹足不前,降低车辆产品的实用性和消费者对电动汽车产品的好感,难以保证电动汽车产业迅速发展;只讲能量密度,忽视使用寿命,会使电动汽车安全性能下降,缩短电动汽车使用者更换电池的时间,增加使用者的用车成本,降低消费者对电动汽车产品的信心,无法保证电动汽车产业健康成长。所以,在动力电池能量密度和充电循环次数(使用寿命)方面,应该同步推进,协调发展,而不能厚此薄彼,有失偏颇。
另外,能量密度越高的电池,它的安全性就越差。在去年5-8月中旬,新能源汽车国家监管平台发现的新能源汽车燃烧事故中,电池问题导致的占58%。安全是一个产业兴衰的生命线与底线,没有安全保障,新能源汽车产业与动力电池产业要想实现又好又快发展,是不可能的。所以,电池能量密度一定要在确保安全的前提下循序提升,一定要把能量密度控制在安全范围之内,一定要让动力电池安全实现可控。