其實我看到有些答主列出了特斯拉的百萬公裏級別超長裏程不衰減案例。但是這畢竟是少數,當然同樣有很多大量的衰減案例,甚至因為BMS設計缺陷導致3年內過度衰減在北美引發召回的案例。所以關於電池衰減以及替換成本的問題是很多車主切實關切的問題,使用一段時間之後可用續航裏程衰減,充放電效能下降也是切實在發生的案例。
其實回答這個問題可以分為三個方面:
1.選擇更好的電動汽車平台和更好的電動車使用習慣。
總體來說,能量密度更高、熱管理做的更好、BMS系統(SOC和SOH管理)做的更出色以及電池容量余量更多的電動汽車的電池衰減控制的表現會更好。其中尤其是熱管理和BMS,鋰電池需要在一個合適的溫度範圍工作以及避免過充過放,在一般意義上,過度使用快充理論上也會帶來更快的衰減(盡管現在有很多企業在承諾全生命周期快充無衰減)。使用者使用也是如此,現在很多電動汽車可以提供在寒冷天氣提前開啟車輛熱管理系統將電池包加熱,這樣使用者就可以避免在電池溫度較低的情況下進行效能輸出需求,這些都會對電池的衰減帶來不利的影響。此外你還可以透過在日常規劃性通勤的時候將充電上限進行主動控制(例如直沖到80-85%),從而有效提高電池的壽命和減少衰減。
很多中小型經濟型電動車的衰減表現不好,和一些主機廠為了盡可能充分利用預算並提高續航裏程以提高競爭力過度壓榨電池效能也有關系,具體就是表現在保留的電池余量不足,對於電池的soc管理過於激進。其實在早期車型中,特斯拉的客戶實際續航衰減表現異常好,有一部份原因是在於特斯拉的」藏電「比例是所有競品中幾乎最高的。
所以說,認為當前電動車的衰減已經不是問題的,往往是看到的是大容量、高能量密度、液冷主動熱管理或者智慧熱管理系統、還有比較健全的電池健康度管控的電動車。而認為目前電動車此類問題嚴重的,往往是看到的自然風冷靠天吃飯、經濟型、低能量密度、電池管理系統和健康管理水平較差的電動車平台。所以如果你真的對於這個問題這麽在意,那麽選擇好的電動車平台是打消你顧慮的第一步;
2. 電池的健康度評估或這殘值評估是個大工程,但是短期內沒有比較成熟的演算法,未來主要圍繞車企自己的二手車平台開展。
其實所謂電池健康度管理,就是所有電動汽車都裝有芯片,會將你的電池資訊上傳到雲端系統中,這個本身就是國家的強制要求。車企基於這個系統會增加更多的電池方面的監控維度,比如說觀察充放電量、電壓和溫度等參數的長期趨勢,或者增加傳感器獲得更多的檢測維度。目前有些成熟的模型大概會長期監控電芯的7-10個維度的參數,然後透過大數據和機器學習的辦法進行電池健康度的評價。
不過,由於電池內部從化學的角度來講是一個黑盒,我們所有的健康度評價模型都是從輸入和輸出的訊號角度進行推測。只有在實驗室中,我們能透過CT等極端手段看到電池中發生的一部份的真相,但是在車上,這就是個黑盒。與此同時,健康度模型是一個大數據體系,模型也並沒有一些答主說的那麽成熟,所以基本上其成果主要是自己企業使用,無法作為一個正式可信的數據來廣泛使用。
所以從未來純電二手車的電池殘值來說,應該會出現兩種極端:1. 品牌效應的拍腦袋式信任,比如說特斯拉大家都覺得衰減做的特別好,那麽可能二手車市場漸漸的會對效能殘值有一個比較通用的演算法。 2. 由於自由二手車市場過度低估,而擁有較為充分數據的官方二手車平台回購或以舊換新成為主流。
所以如果你想規避折舊風險,了解你所購買的電動車品牌是否有一個良好成熟的二手車市場服務也是一個很好的手段。
3. 電池回收可能會成為一條解決途徑,但是一方面它的前提是原材料價格持續高漲,另一方面CTC等技術會阻礙電池回收。
很多人提到電池回收,和大家簡單介紹一下目前電池回收的一個基本情況。中國目前廢舊鋰電池回收主要分為3個工藝:
- 機械法,就是粉碎處理;
- 火法冶金,就是靠熱處理分離;
- 濕法冶金,就是透過化學試劑濕法浸出;
機械法目前提及的比較多,優點是簡單,環境汙染小,缺點是利用率不高,難以獲得高純度金屬和化合物。後兩者尤其是濕法,處理量大而且產物純度高,但是問題就是二次汙染比較嚴重,需要更多的環保裝置。
所以有人說鋰電池處理無害,有的說有害,可能大家說的就不是一個玩意兒。
廢舊動力電池處理的基本工藝流程:
電池分級-】放電預處理-】破碎分選-】金屬物理提取-】雜質金屬凈化-】有價金屬分離-】前驅材料制備-】正極材料制備-】功能材料制備
大概就是這麽個模式。
上面這些工藝我估計應該百度不出來吧,算是目前實戰的比較常見的工藝,在下一步的細節工藝就比較復雜了,我就不分享了,而且其實在下一步我也很難具體到裝置來講解了,我估計普通讀者看到這裏大概也夠了。
回收這個事情呢,在2年前其實是個政策生意,這個我在2019年前的一些回答中說過,真不掙錢,就是靠政府補貼和主機廠下單機器開動一下,沒有主動回收的。這幾年就反過來了,是真的掙錢但是收不到電池包,主要原因還是以碳酸鋰為代表的電池價格的保障。從4萬一噸到45萬一噸才是環保主義回歸的基礎。
正如馬斯克所說:鋰正在成為新的石油。(盡管他的原話是鋰電池,但是實際上指的是以鋰為代表的元素危機前提下的電池供應危機價格問題)。按照目前電池的發展速度,即便是所有可回收的電池都回收,也遠遠遠遠無法滿足世界對鋰電池的需求。所以在我看來,鋰電池原材料的高價將會維持非常長的時間,而這也會有助於電池的回收技術的發展。因為自由市場有利可圖向來是創新爆發的基礎。
不過,同樣是Musk目前在幹的很多事情又反過來在阻止電池組的維護、維修和回收工作,其中最典型的技術就是CTC。
可以想見,回收業者得花費巨大的精力來切開和清理電池包,然後在避免破壞電芯引發電解液泄露甚至更加惡性事件發生的條件下清理出4860電芯並盡可能去掉這些膠質,然後才能開展後續的工作。這將會是回收業者的噩夢,按時只能希望這樣的電池能夠在很好的電池管理演算法的條件下堅持的更久,讓使用者覺得折算到折舊已經回本了地步。
4. 最後談談我不太想談的梯次回收。我認為短期內鋪開的可能性不大,因為風險和收益完全不成正比。
梯次回收是很早之前提出的概念,大致就是車子的電池衰減到80%左右車用不好了,還可以改為做集中儲能和家庭儲能雲雲。
聽起來很美好,現實很骨感。三元鋰電池用全新的,全球炸了至少45個儲能站。磷酸鐵鋰電池儲能站全球有報道的炸了3個站,其中中國炸的成為了儲能站全球死傷最為嚴重的案例 - 北京大紅門光儲充一體站。我有一個內部報告專門寫這個事情,這裏面發生的神奇故事完全可以開一場直播說2個小時的那種,教訓太慘烈了。
目前儲能站不許用三元鋰,關於梯次利用這塊沒有說禁止,但是大紅門後加了一個前提,是對於電池健康管理要有成熟評估模型的要求,這個說實話和「原則上不鼓勵」沒啥區別。目前梯次利用國內還是有示範計畫的,但是短期來說,儲能電池需求未來的要求會和動力電池區分開來,而且電池型別都有可能會分開來,所以不要對這個寄予太大的希望。
關於前面特斯拉百萬公裏的事情,有人給我回了私信,介紹那個車的特殊情況。特斯拉很多車主做過衰退實測,表現確實還可以,不過百萬公裏的事情我也是看了人家資訊,沒有細就發生了什麽。我就直接貼上吧。