大功率充电对电池的损害不可逆 竟被大家忽视?

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“号称可以重复充电2000次,使用6年左右的电池,在经常使用快充的情况下,实际寿命仅为3年甚至更短时间。” 地尔汉宇电器股份有限公司董事长石华山认为,大功率充电的危害在部分企业的错误引导下,被人们忽视了。

    作为一名驾驶特斯拉里程数高达18万公里的电动车车主,他还注意到,大功率充电会导致虚电,不利于人们制定合理的出行规划。

针对这两个市场痛点,石华山在7月13日的2018未来汽车展暨未来汽车开发者大会“未来汽车供应商推介会”上推介了自己的微充网项目。他说:“电动车要想真正普及发展,使用微型充电桩更为合理。”

大功率快充,虚电高达30%

“不是在充电,就是在去充电的路上。”在电动车出租车司机圈里,大家经常用这句话相互调侃,内含辛酸无奈。

石华山认为,出租车司机的困扰,很大程度来自于快充带来的虚电问题。对此,他本人也有亲身体会。

有一次,他驾驶特拉斯从江门到珠海去办事,由于时间紧迫,出门前他不得已使用了快充桩,充满电后显示有400公里的电量。从江门到珠海,往返路程只有200公里,但晚上回到家时,石华山发现自己的车只有20公里的电量。

“那180公里的电量哪里去了?”他不禁产生了这样的疑问,然后算了这样一笔账:“在路上,空调及制动等因素大概会耗费60公里的电量,那么剩下的120公里的电量应该就是快充中产生的虚电。”

为什么快充会带来虚电问题?

“这个问题其实很好理解。给车充电,就像往杯子里倒啤酒。大家都有这样的生活经验,我们快速倒啤酒的时候,就会产生大量泡沫,肯定没法一次倒满一杯;但如果慢慢倒,就不会有泡沫产生,很容易就倒满一杯。”

石华山说,他做过很多次试验,发现用小电流(13A-26A)给车慢充的时候,1公里电量几乎就能跑1公里路程。但快充就不行。


为什么会这样呢?他用物理知识作出了这样的解释:电池充电时,通常是凭借测量电压来测定充放电程度的。因为快充对比慢充更容易带来很大的过电压(电流变大,U=IR,电池内阻会贡献更大的过电压),化学扩散反应也会跟不上,电池表面很快就会形成一个高电压值,因而显示的电量也会很高,但实际上并没有充进那么多电,所以才会产生虚电。


石华山说,他曾联手某电动汽车研究院,通过实验得出了这样一个结论:快充导致的虚电,可高达30%。

大功率充电对电池的损害不可逆

在石华山看来,大功率直流快充除了带来虚电问题外,还会对电池造成不可逆的损害。

他说,随着人们对电动车续航不断提高要求,整车厂普遍采用能量密度更高的三元锂电池,而电芯使用的隔膜为PE+PP材料。“电池隔膜中PE材料的熔点是106°-136°,一旦达到这个温度,PE材料就会熔化,即便是低于熔点温度,电池隔膜也会发生褶皱,这是对电池不可逆的损坏,同时缩短了电池寿命。”


电池隔膜为何会发生褶皱?石华山说,只需要具备初中物理常识,就能明白这个问题。比如,特斯拉150KW的直流充电桩充电电流可达260安培,在充电时产生的热量是十分巨大的(热量公式为Q=I2RT,其中I代表电流,R代表电阻,t代表时间,Q表示能量或热量),如此多的热量将使单体电芯内部温度升高,使隔膜发生不同程度的褶皱。充电过程中产生的热量越多,电池隔膜受到的损害越大。而对热量贡献最大的是充电电流,因此,要想延长电池寿命,最好的办法是让充电电流尽量小一点。


“我倡导用微型充电桩充电,微型充电桩3.3KW的电流仅为13A,充电时产生的热量仅为150KW直流充电桩的四百分之一,这能直接提高电池的寿命。”在石华山看来,提高电池寿命的好处在于:一、避免整车资源的浪费;电池成本占到整车的40%左右,电池退役,用户只能重新购买新车;二、降低社会的环保压力,由于国家对废旧电池尚未建立起完善的回收体系,退役电池未来引起的“马粪问题”将越来越严重。


在石华山眼中,快充的弊病还有很多。比如,白天用大功率直流电给电动车快充,会给电力系统造成很大的压力,但晚上在用电波谷慢充则不会有这个问题。他还特别提到,大功率快充还可能会给社会带来隐患,现在常被报道的电动车起火事件应该引起人们的重视。为此,他呼吁国家禁止在小区高楼地下停车场设立大电流直流充电桩。

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