研究發(fā)現(xiàn)高功率超快充電樁會(huì)讓電動(dòng)車動(dòng)力電池的老化速度幾乎翻倍

地理信息與車聯(lián)網(wǎng)公司 Geotab 最新發(fā)布的一項(xiàng)大規(guī)模實(shí)車分析顯示，頻繁依賴功率超過(guò) 100 千瓦的超快充電樁，會(huì)讓電動(dòng)車動(dòng)力電池的老化速度幾乎翻倍。這項(xiàng)研究覆蓋了 21 個(gè)車型、超過(guò) 2.27 萬(wàn)輛電動(dòng)車，從長(zhǎng)期使用數(shù)據(jù)中描繪出充電習(xí)慣與電池健康之間的直接關(guān)聯(lián)。

整體來(lái)看，一輛典型電動(dòng)車每年的電池可用容量損失大約為 2.3%。但在那些高度依賴直流超快充的車輛中，年均容量衰減可升至約 2.5%，而同一車型如果只偶爾使用快充、以家用二級(jí)充電（Level 2）為主，衰減率則更接近每年 1.5%。Geotab 指出，一個(gè)關(guān)鍵分水嶺是：如果超過(guò) 12% 的充電行為發(fā)生在 100 千瓦以上的高功率站點(diǎn)，電池老化曲線就會(huì)明顯變陡。

之所以以 100 千瓦作為“警戒線”，在于這一功率水平之上，充電過(guò)程對(duì)電芯來(lái)說(shuō)不再只是“快速”，而是明顯更具電化學(xué)侵略性。在這樣的功率下強(qiáng)行“灌入”電子，會(huì)加劇所謂“鋰析出”（lithium plating）現(xiàn)象——部分鋰以金屬形態(tài)沉積在負(fù)極表面，而不是以離子形式在電極內(nèi)部均勻擴(kuò)散。長(zhǎng)期累積后，這會(huì)減少可參與反應(yīng)的鋰離子數(shù)量，相當(dāng)于從結(jié)構(gòu)上壓縮了電池的可用容量。

這一機(jī)制對(duì)目前主流的兩大動(dòng)力電池體系——磷酸鐵鋰（LFP）和三元鋰（NMC）都會(huì)造成影響，但 Geotab 的數(shù)據(jù)表明，LFP 在超快充壓力下的耐受性整體要更好一些。不過(guò)，無(wú)論采用哪種電芯化學(xué)體系，頻繁高功率充電都會(huì)加速電池進(jìn)入容量下滑通道。

氣候環(huán)境被證實(shí)是另一個(gè)不可忽視的變量。在平均氣溫高于華氏 77 度（約 25 攝氏度）的地區(qū)，電池每年的額外衰減可增加約 0.4 個(gè)百分點(diǎn)。而在冰點(diǎn)以下嘗試進(jìn)行快充，則可能對(duì)電芯結(jié)構(gòu)造成永久性損傷，這也是為什么如今大多數(shù)電動(dòng)車都標(biāo)配電池預(yù)熱與溫控系統(tǒng)，以在充電前將電池調(diào)整到更安全、更友好的溫度窗口。

從長(zhǎng)期趨勢(shì)來(lái)看，Geotab 的縱向數(shù)據(jù)還顯示出一個(gè)“先快后穩(wěn)”的曲線。不少電動(dòng)車電池在用車前期會(huì)經(jīng)歷一次比較明顯的容量掉落，隨后年均衰減趨于在 1.4% 左右穩(wěn)定下來(lái)。這從側(cè)面說(shuō)明，電池管理系統(tǒng)（BMS）在充放電范圍、熱管理和單體均衡方面，整體上發(fā)揮了應(yīng)有作用。

用戶行為依然是決定電池壽命的重要變量。研究發(fā)現(xiàn)，那些經(jīng)常讓電量長(zhǎng)期低于 20%，或者習(xí)慣性充到并停留在 80% 以上的電池組，衰減速度普遍更快。這為業(yè)界反復(fù)強(qiáng)調(diào)的“盡量在中等電量區(qū)間使用”的建議，提供了更具體的數(shù)據(jù)支持。

車輛類型與使用場(chǎng)景同樣拉開(kāi)了差距。在多功能車與配送貨車等車型中，由于常年負(fù)載較重、工況更激烈，其平均年容量衰減約為 2.7%，明顯高于普通乘用車約 2% 的水平。不過(guò)，無(wú)論是家用轎車還是商用車輛，一個(gè)簡(jiǎn)單結(jié)論在所有類別中都成立：充得越快、環(huán)境越熱，電池在長(zhǎng)期中“交出的”容量就越多。

值得注意的是，這份分析并非在勸阻車主完全放棄使用高速充電網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于長(zhǎng)途出行而言，二三十分鐘補(bǔ)能重返路面的便利性仍是電動(dòng)出行模式得以成立的基礎(chǔ)之一。研究更想傳遞的信號(hào)是：這種便利背后存在可量化的壽命代價(jià)，而適度克制、減少不必要的超快充、避免極端溫度下高功率充電，并將日常補(bǔ)能更多交給中低功率方式，足以在多年用車周期內(nèi)為電池多爭(zhēng)取一部分健康余量。