新能源快充和慢充的电池哪个耐用?

肯定是慢充耐用

其实,快充对电池到底有多伤还得看频数,单是所谓的“快充会伤电池"这一说法并不准确,准确的来说应该是频繁的快充相对于慢充来说,会对电池造成伤害。

新能源车的充电方式目前无非两种:直流快充和交流慢充。对于快慢充,不同国家会提供不同的充电接口,但实际作用都是大同小异。但快充慢充二者之间不同的是,慢充采用的是标准充电电流进行充电,而快充则是用高于标准充电电流数倍甚至数十倍不等的电流进行充电。

虽然都是通过外部电能的引导下,将电芯正极的锂离子迁移到电芯负极,我们以倒啤酒这一过程举例,电池快充其实就相当于快速倒啤酒,装满的速度是快了,但泡沫多、啤酒量少;慢充状态则是缓慢的倒,最终泡沫少、啤酒多。

频繁快充对电池的影响

加速电池电芯极化。极化的意思是当电池有大电流通过,产生了电极偏离了平衡电极电位的现象。而快充作为大电流产生的一个诱因,是导致电芯极化的源头之一。不过,目前市面上大多数插电混动车型都是采用功率型锂电池,它能承受较高的充放电功率,所以相比非功率型锂电池要更安全可靠些。

导致电芯析锂。快充状态下发热,相信给手机进行快速充电的用户也有所感受。从上图也可以看到,在快充状态下,正极的温度要远高于负极,最高温差能达到10℃以上,要知道车企的电池热管理系统要求是温差要在士2℃内。

在负极温度过低时,便会产生析锂效应,析锂的产生会大幅降低临界温度(也就是电池最高可承受温度),这样一来,快充提高了电池温度,析锂降低了临界温度,里应外合之下,便很容易导致热失控,也就是我们常说的“电池自燃"。

此外,析锂过程会导致锂离子减少,最终会导致电池容量下降,进而对电池寿命产生影响。不过,这种情况不必过分担心,这种情况并非不可逆(磷酸铁锂电池除外),快充过后让电池短暂休息下,锂金属会重新变回锂离子,临界温度也会恢复正常值。

一、使用慢充给电动汽车充电多长时间?

慢充就是我们一般使用普通家庭的220V电源给电动汽车充电,一般常见的最大功率为7千瓦,例如要给我们的一辆电池容量为100kWh(容量100度电)的电动汽车充电,以每小时最大7千瓦(每小时能充7度电)计算,那么将这组容量为100kWh的电池充满电的计算方式为:100kW÷7kW=14.28小时。

二、使用快充给电动汽车充电多长时间?

快充一般就是充电桩直流快充,充电功率相比交流慢充的充电速度就快几倍甚至几十倍,随着充电技术的不断突破,从以前的15kW、30kW、60kW、90kW发展到如今最大超过400kW,比我们想象得还要惊人!一般我们使用直流快充充电桩为车辆充电的时候,将电池电量从0充至80%一般普遍只需要15-60分钟即可,但是为了保护电池的安全,当电池电量到达80%以后,充电功率就会逐渐减小。

电动汽车快充充电的计算方式与慢充差不多,我们同样拿一辆电池容量为100kWh(容量100度电)的电动汽车充电为例,使用常见功率为60kW的充电桩为这台车充电,计算方式为:100kW÷60kW=1.66小时,按理说1.66小时就能为这辆电池容量为100度电的电动汽车充满电了,但是由于使用快速充电,电量到达80%后,充电功率会逐渐减小,估计充满100%的电量需要到1.8-2小时左右。

新能源电动汽车用快充电池损耗更大,原因为电压的差异与充电原理序

新能源快充和慢充的电池哪个耐用?

解析快慢充对电池组容量损耗的差异之前,首选需要掌握的知识是电池的充放电原理;所谓的充电是否和普遍理解的放空和“装填”存在不同,这点是对电池使用寿命为何衰减的最直观的解释。

新能源快充和慢充的电池哪个耐用?

第一节:什么是充放电

新能源快充和慢充的电池哪个耐用?

新能源快充和慢充的电池哪个耐用?

新能源快充和慢充的电池哪个耐用?

大部分人对电池充放电的理解仅停留在字面上,比如行车放电是将电池壳体内的“电能”用光,在耗尽后再通过接上充电器像“打点滴”一样将电流缓缓灌入壳体内。这种理解是完全错误的,电池又叫做化学电源,其充电与放电的基础都是化学反应;放电是通过化学反应实现锂离子的负正极运动发电,在运动过程中产生的电流只是结果而不是过程,电流通过电池输送至电动机转化为电磁场成为动力。

新能源快充和慢充的电池哪个耐用?

参考上图可以很直观的看到能量转化为的过程,也是锂离子不断从负极脱嵌进入正极的过程。而电池中的锂离子总量是固定的,在完全脱嵌后则无法继续发电。那么想要让充电电池回到满电状态,其方式无非是将锂离子从正极送回负极;完成这一动作的原理则需要利用外部的电流,也就是通过电网插电充电,利用电流刺激激活化学反应完成锂离子正极脱嵌进入负极,参考下图。

新能源快充和慢充的电池哪个耐用?

在完成充电过程中电池负极再一次“饱满”了,对于车辆用户而言则是继续驾驶车辆,完成放电的化学反应,随即则是周而复始的“大搬运”。这是电池充放电的真正概念,说白了电池就是个超小型的化学发电器,只是充电电池可以通过外部电流完成逆向运动而已;前者是依靠锂离子发电,后者是依靠电流(外力)恢复,仅此而已。

第二节:快充与慢充的区别

快充-高压直流电

慢充-低压交流电

这是电池充电的主要差异,高压直流电顾名思义是高压电,绝大部分能在30分钟内充80%电量的电池组,能适应的电压会在300V左右;少部分号称可以在15分钟左右充满相同比例的汽车,其充电电压可以高达500V左右,然而是否安全与耐用就不得而知了,毕竟这些车几乎没销量。因为快充的高压电等于加强了反应强度,快速的脱嵌与嵌入理论上会对电池有损伤,而且会因反应强度产生更高的温度,高温会影响电池的充电效率或活性物质,这是快充的缺点。

交流电的慢充电流强度会小的多,相比快充电池是在“温和”的状态下缓慢发生反应;快充相当于被加鞭的快马,慢充相当于闲庭信步,电池组长时间高频率用快充自然会加速老化与损坏,慢充则等于“保养级”的充电,即使有智能电池充电管理系统也改变不了这一事实。

所以电动汽车还是应该以慢充为主,只有长途通勤的时候可以利用公用快充桩提升通勤效率,偶尔用一用快充对电池产生的损耗也不用担心,这就像燃油车偶尔拉一拉高转速相同,低频率则可以忽略不计。

重点:量产电动汽车的快充只能充到80%,剩下的20%必须以低电压低功率自动切换慢充。这是出于对电池的保护以及防止车辆自燃的设定,如果温度过高则很有可能导致高温提升电池壳体内部的压力,在泄压过程中因空气摩擦产生高温导致自燃。所以电动汽车的电池只能快充八成,长途通勤要准确计算续航里程。区分快慢充很简单,慢充一般为七孔插座,剩下的自然是快充口;快充充电枪的电线会比较粗,慢充会细节,就是这样了。

编辑:天和Auto

内容:原创发布

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2022-06-10

2022-06-10