研究人员分析电动汽车实际运行数据并在《自然-能源》发表电芯不一致性研究结果,老司机说说真实感受

摘要:研究人员在《自然-能源》发表电动汽车电芯不一致性研究,揭示最弱电芯拖累整包寿命的真相。

前两天有个朋友找我参谋换车,开口就问:“电车开个三五年,续航是不是就拉胯了?”这问题问到了点子上。最近刚好有一件大事跟咱们日常用车息息相关:来自查尔姆斯理工大学、中国科学院、北京理工大学和极氪欧洲技术中心的研究人员,分析了电动汽车在实际运行工况下记录的电池数据,并在期刊《自然-能源》(Nature Energy)上发表了关于电芯不一致性的研究结果。简单来说,他们发现同一块电池包里,每个电芯的老化速度并不一样,而这块电池的寿命,往往是被最弱的那颗电芯拖垮的。

电池数据分析流程示意图

开过上百款车,我最大的感受是,现在大家买车都在比谁的电机功率大、谁的百公里加速快,但真正决定一台电动车能不能长久好开的,其实是底盘下面那块电池。你坐进车里踩下电门,推背感确实随叫随到,方向盘手感也轻盈,但如果电池里的电芯“步调不一致”,这种爽快感是会随着时间打折扣的。根据9月22日新浪网发布的相关解读文章提到的量化数据,乘用车累计行驶超17万公里后,个别单体就开始加速老化,单体间的差异明显扩大。这意味着什么?意味着你刚提车时周末跑个来回300公里绰绰有余,但跑了十几万公里后,可能就得提前规划充电桩了。因为串联电池组的性能最终受限于性能最差的那个电芯,就像链条的强度取决于最薄弱的环节。盖世汽车在9月24日的报道中也引用了论文合著者Changfu Zou的话印证了这一点。所以,平时用起来,别总是一脚地板电一脚急刹车,频繁的大倍率充放电会让部分电芯承受更高负荷,加速它们率先老化。

说到这儿,咱们得横向对比一下同级别车型的处理方式。比如20万级别的纯电轿车里,极氪007因为有极氪欧洲技术中心参与这类前沿研究,它在BMS(电池管理系统)算法上做得比较细腻,能毫秒级监测每颗电芯状态并动态调整充放电策略。相比之下,同价位的特斯拉Model 3在三电集成度上确实厉害,能耗控制一直是它的强项,但在应对电芯老化不均的策略上,更多还是依赖其庞大的数据模型去优化热管理。再看小鹏P7i,它的800V高压平台充电速度快,但如果你经常用大功率快充,根据这次《自然-能源》发表的研究结论,高温暴晒后立即快充会放大温度不均带来的老化差距。所以,就我个人而言,我觉得各家车企在“智能BMS主动均衡”和“AI智充技术”上的投入,比单纯堆砌电池容量更有长远价值。毕竟研究给出的数据很扎心:乘用车电池包全寿命能量利用率仅80.7%,公交车更低至72.9%。也就是说,当最弱的电芯扛不住的时候,整个电池包里还有近两成的电量其实没被利用上,这在任何价位段都是实打实的浪费。

那咱们普通车主该怎么看这个性价比?其实这项发表在《自然-能源》上的研究并不是让你对电动车产生焦虑,而是告诉你怎么用更值。结合9月22日网易发布的报道观点,真实路况下的电池数据比实验室循环测试更接近咱们的实际体验。基于这些数据得出的老化规律,说明电池寿命的损耗未必全是使用习惯的问题,但也确实有优化的空间。日常用车,我建议尽量把电量保持在20%—80%之间,避免满充满放加剧电芯间荷电状态(SOC)的差异。冬天或者夏天,尽量选择地下车库等适宜温度的环境充电。这些不花钱的习惯,能帮你最大化利用每一度电的潜力,让你的车在二手市场多卖点钱,这就是最实在的性价比。

不过,我也得诚实地吐个槽。虽然研究指出了电芯不一致性的问题,但目前市面上绝大多数车型的车机系统里,车主能看到的电池健康信息依然非常有限。很多车只能看个大概的百分比,根本没法直观了解BMS均衡功能到底有没有在积极工作。而且,像双面液冷、三维冷却这些能均衡电芯温度分布的高级热管理方案,往往只在二三十万以上的中高配车型上才给足,入门版车型在这方面难免会有缩水,这让预算有限的消费者多少有些遗憾。

总的来说,研究人员通过分析电动汽车实际运行数据并在《自然-能源》发表的这项电芯不一致性研究,给咱们揭开了一个行业底牌:电池衰减不是均匀的,木桶效应在电动车上体现得淋漓尽致。对于打算买电车长期开、或者家里有充电桩能养成良好充电习惯的朋友,现在的电动车完全值得入手;但如果你经常需要极限快充、且打算开个七八年不换车,那在选车时,一定要把BMS算法和热管理能力作为核心考察指标。