鉅大LARGE | 點擊量：422次 | 2023年02月07日
告別衰減，動力鋰離子電池壽命已不是問題 是真的嗎？
雖然摩爾定律已破，但動力鋰電池的發展似乎還有很大潛力可挖。近日特斯拉公布其最新電池研究成果，在ModelS車型的仿真試驗上，電池經過48萬公里僅衰減5%。按照每年2萬公里的行駛里程，特斯拉新電池的使用壽命在24年以上。若依次開一下腦洞，特斯拉新電池能夠服務不止兩輛車，從而大幅度提升車輛殘值，并有可能降低成本。
那么48萬公里僅衰減5%是否可信？
一位電池領域專家向中商汽車表示，目前主流廠商的動力鋰電池壽命已可以滿足用戶需求。目前特斯拉的數據仍為實驗數據，實驗室狀態新技術的產品化和市場化往往還有很長的路要走，其可行性還要等待時間的檢驗。
根據科技類自媒體《摩西的可靠不可靠》，特斯拉車主（現有電池，非新電池）提交的900組數據分析現實，即使經歷了700個以上的完全充放電，其剩余容量依然有90%，假如按照一個完全充放電行駛500公里，那么700個完全充放電可以行駛35萬公里。
國內電池公司也同樣在迅速提升電池壽命。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
目前國際出貨量前三的寧德時代新能源科技股份有限公司(CATL，以下簡稱寧德時代)向中商汽車表示，其已開發出電池長壽命技術。其磷酸鐵鋰（應用于商用車）長壽命技術可以滿足用戶20年應用的需求。通過技術改進，此前被認為不適合快充的磷酸鐵鋰離子電池，在寧德時代EnerSpeedy超級鐵鋰快充技術下，也可以實現達10000次的壽命。假如使用在大巴上每個完全充放電可以跑200公里，足以支撐200萬公里的使用壽命。
同時寧德時代也正在開發應用于乘用車的三元高能量密度長壽命技術。
寧德時代認為，鋰離子電池要滿足客戶安全可靠、續航里程和充電便利性的需求。經過多年發展，目前要強化提升的是充電便利性。
今年上海車展上，上汽乘用車宣布未來產品將通過快充，實現充電五分鐘，行車兩小時的產品。這一產品正是基于寧德時代的超級快充電池技術。
近日，在商務部反壟斷局網站公布了上汽集團與寧德時代新設合營公司的公示，雙方將新設兩家合營公司，布局動力鋰電池電芯、模塊和系統。目前商業化的鋰離子電池，無論三元，磷酸鐵鋰，錳酸鋰等各種正極材料，配備的負極基本都是石墨材質。石墨負極與電解質不能穩定相容，在接觸之初，會形成一層固態鈍化膜solidelectrolyteinterface，即SEI膜，這層薄膜將電解液與石墨隔離開來，同時，薄膜上的空隙又允許鋰離子的進出。同時，相關于電子導電，它又是絕緣體，不允許電子通過。可以說這樣的性質非常理想了。因而SEI膜是鋰離子電池電化學性能穩定的重要結構。
SEI膜重要的形成于電池的首次充放電過程中，并在其后的幾個循環中仍然具有比壽命中其他周期里更快的生長速度。SEI重要的由鋰離子與溶劑(EC/DMC)、痕量水、HF等在石墨表面形成，一層包含高分子與無機鹽的多孔層。SEI膜的生長在首次充放電之后的幾個循環內依然在生長。SEI的生長受到電解液的量/成分、充電電壓/電流、溫度等幾個因素的影響。因此，每個電池廠家都會精心設計化成的充放電參數，以期待形成均勻致密的SEI層。SEI膜位置如下圖所示。
在電池的日歷壽命和循環壽命過程中，SEI并非靜止不變的。在沒有任何不當使用的情況下，SEI會逐漸生長，慢慢新增厚度，并存在一定比例的破損。破損的位置，電解液與石墨再次直接接觸，重新構建新的SEI層。
SEI膜在電池老化過程中扮演著重要的角色。一方面，高質量的SEI膜是電池擁有長循環壽命的必備條件；另一方面，SEI的形成和修復的過程中，都要鋰離子作為原料，不可防止的消耗了系統中鋰離子的數量；SEI的孔洞在使用過程中，由于應力用途，部分的坍塌變形，使得離子通路變得不再順暢。這些微觀上的變化，使得電池對外表現出內阻新增，容量下降，充電能力變差等壽命衰退的現象。
