钜大LARGE | 点击量：392次 | 2023年02月07日
告别衰减，动力锂离子电池寿命已不是问题 是真的吗？
虽然摩尔定律已破，但动力锂电池的发展似乎还有很大潜力可挖。近日特斯拉公布其最新电池研究成果，在ModelS车型的仿真试验上，电池经过48万公里仅衰减5%。按照每年2万公里的行驶里程，特斯拉新电池的使用寿命在24年以上。若依次开一下脑洞，特斯拉新电池能够服务不止两辆车，从而大幅度提升车辆残值，并有可能降低成本。
那么48万公里仅衰减5%是否可信？
一位电池领域专家向中商汽车表示，目前主流厂商的动力锂电池寿命已可以满足用户需求。目前特斯拉的数据仍为实验数据，实验室状态新技术的产品化和市场化往往还有很长的路要走，其可行性还要等待时间的检验。
根据科技类自媒体《摩西的可靠不可靠》，特斯拉车主（现有电池，非新电池）提交的900组数据分析现实，即使经历了700个以上的完全充放电，其剩余容量依然有90%，假如按照一个完全充放电行驶500公里，那么700个完全充放电可以行驶35万公里。
国内电池公司也同样在迅速提升电池寿命。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
目前国际出货量前三的宁德时代新能源科技股份有限公司(CATL，以下简称宁德时代)向中商汽车表示，其已开发出电池长寿命技术。其磷酸铁锂（应用于商用车）长寿命技术可以满足用户20年应用的需求。通过技术改进，此前被认为不适合快充的磷酸铁锂离子电池，在宁德时代EnerSpeedy超级铁锂快充技术下，也可以实现达10000次的寿命。假如使用在大巴上每个完全充放电可以跑200公里，足以支撑200万公里的使用寿命。
同时宁德时代也正在开发应用于乘用车的三元高能量密度长寿命技术。
宁德时代认为，锂离子电池要满足客户安全可靠、续航里程和充电便利性的需求。经过多年发展，目前要强化提升的是充电便利性。
今年上海车展上，上汽乘用车宣布未来产品将通过快充，实现充电五分钟，行车两小时的产品。这一产品正是基于宁德时代的超级快充电池技术。
近日，在商务部反垄断局网站公布了上汽集团与宁德时代新设合营公司的公示，双方将新设两家合营公司，布局动力锂电池电芯、模块和系统。目前商业化的锂离子电池，无论三元，磷酸铁锂，锰酸锂等各种正极材料，配备的负极基本都是石墨材质。石墨负极与电解质不能稳定相容，在接触之初，会形成一层固态钝化膜solidelectrolyteinterface，即SEI膜，这层薄膜将电解液与石墨隔离开来，同时，薄膜上的空隙又允许锂离子的进出。同时，相关于电子导电，它又是绝缘体，不允许电子通过。可以说这样的性质非常理想了。因而SEI膜是锂离子电池电化学性能稳定的重要结构。
SEI膜重要的形成于电池的首次充放电过程中，并在其后的几个循环中仍然具有比寿命中其他周期里更快的生长速度。SEI重要的由锂离子与溶剂(EC/DMC)、痕量水、HF等在石墨表面形成，一层包含高分子与无机盐的多孔层。SEI膜的生长在首次充放电之后的几个循环内依然在生长。SEI的生长受到电解液的量/成分、充电电压/电流、温度等几个因素的影响。因此，每个电池厂家都会精心设计化成的充放电参数，以期待形成均匀致密的SEI层。SEI膜位置如下图所示。
在电池的日历寿命和循环寿命过程中，SEI并非静止不变的。在没有任何不当使用的情况下，SEI会逐渐生长，慢慢新增厚度，并存在一定比例的破损。破损的位置，电解液与石墨再次直接接触，重新构建新的SEI层。
SEI膜在电池老化过程中扮演着重要的角色。一方面，高质量的SEI膜是电池拥有长循环寿命的必备条件；另一方面，SEI的形成和修复的过程中，都要锂离子作为原料，不可防止的消耗了系统中锂离子的数量；SEI的孔洞在使用过程中，由于应力用途，部分的坍塌变形，使得离子通路变得不再顺畅。这些微观上的变化，使得电池对外表现出内阻新增，容量下降，充电能力变差等寿命衰退的现象。
