特斯拉车主大调查:电池真的衰减很严重?

2016-08-02 11:33:24     作者:Steven      来源:腾讯数码

标签: 自媒体 特斯拉

总之,在经过数万公里的行驶后,特斯拉的电池确实发生了轻微衰减。但这个衰减程度,对于日常用车并无太大影响。

从2012年开始交付第一批Model S,特斯拉的电池组就一直在迭代,只不过一般的车主不太了解不知其情。

如果你碰巧是一位车主,可以趴到车底电池头部,看一串编码,比如1071941-00-C,这就意味你买的是一辆特斯拉Model X 90D车型。前面的阿拉伯数字表明容量,后面的字母表明电池版本。

目前,特斯拉的电池版本有A、B、C、D四种。在国内,绝大部分车主的电池,都是D,Model X的电池是C。根据排序,字母序号越大的电池,其性能更加先进。例如,A型号电池的最大充电功率是90kW,而B型号电池在改进冷系统的情况下,可以支持120kW。

更新型号的电池,则能够支持更大的充电功率。D型号可以支持到135kW,甚至150kW(?)。

简单了解基本背景后,我们进入正题。

近期,在特斯拉车友会中,国内一位车主发起了一项电池衰减程度的调查。截止目前,共有66位真实车主提供了参考数据。调查围绕三个参数展开:行驶里程、提车时满电的额定里程、当前满电的额定里程。

这里先讲一下特斯拉电池的两种标定方式:额定里程(Rated Range)与典型里程(Typical Range)。前者一定比后者在数值上要大。为何有两种里程计算方式呢?这其实是特斯拉根据不同车型,并且按照地区分别计算的。

例如,在亚太地区,Model S 70D车型的额定里程计算标准是155Wh/km;典型里程是195Wh/km。一般来讲,典型里程是额定里程的0.8倍。

大家都知道,典型里程数更接近实际能够续航的里程,而额定里程则基本上是根据电量在理想状态下计算出的一个理想值。难道典型里程数是根据用户驾驶习惯,经过软件学习计算出来的?

显然不是。在提新车的时候,这两个标定值也是不一样的。说典型里程是根据软件算法通过学习用户驾驶行为而得来的数值,是错误的。

真正根据用户驾驶行为而标定的里程,叫做预测续航(Projected Range),在特斯拉仪表盘上可以找到。因为,预测续航这事,只有取就近能耗数据,才有参考价值;取几周、几个月的都不靠谱。

那么问题来了,为什么特斯拉会有两个里程标准?这其实跟NEDC与EPA共为电动车的里程测试标准一样,其依据的环境不同。NEDC(欧洲工况循环)比较理想化,测得的续航值较大;EPA(美国环境保护署)比较严苛,测的是数据较低,但更接近真实值。

可以肯定的是,额定里程与典型里程之间的关系,类似于NEDC与EPA两个数据,但又不是特斯拉某个型号真正的NEDC与EPA的数据。额定与典型,是特斯拉根据不同地区的道路状况、气温甚至湿度等环境条件,而特别设定的。

亚太地区跟北美地区,额定里程与典型里程两个数字,分别会有差异。但是,后者是前者的大约0.8倍,是一样的。

回到本次电池衰减程度的统计上来。对比提车时的典型里程数,与行驶几万公里之后的典型里程数,之间发现了落差,这块消失的里程,是由于电池衰减造成的吗?

这里又要讨论电池的衰减现象。对任何可充电电池来说,衰减是必然的。随着充电循环次数的增加,电池中正负极的反应材料会产生损失,电解质的性能也会下降,导致整个电池的实际电量缩减。

一般来说,以化学性质比较活泼的锂电池为例,在500个充电循环之后,其电量会衰减至80%左右。注意,是500个完整的充放电循环,意即电池中的化学物质,从一个形态完全转变为另外一个形态(即电子完全转移),再转变回来。这叫做一个循环(Cycle)。因此,500个循环不代表充500次电。

我们从本次统计中,随机抽选几个车主的数据来分析。比如:

车主JW的Model S P85D,累计行驶4.4万km,典型里程数从405降低到了389,有了16km的落差。4.4万km,大约完全充电110次,消耗9350kWh电量。这离20%的衰减标准还差很远。粗略计算的话,这辆车衰减了3.95%。

当然,这样的计算不严谨。对于由7102节电池组成的庞大的三元锂电池体系,要计算其衰减速度,可不是这么简单的事情;但3.95%也具备参考价值。

总之,在4.4万km之后,这台P85D的电池组,肯定会发生了衰减。按照目前的情况,衰减在合理范围内。当然,如上文所述,由于不同年代款的车型,其电池存在微小差异化,加之用户的使用习惯不同,电池的衰减程度也会存在差别。

在有限的调查结果中,衰减最大的为33km,衰减程度为8.25%。车辆行驶4.2万km,车型为P85。而且我们发现一个现象,同样的行驶里程,四驱版车型的电池,衰减程度要小于后驱版车型。这或许是因为四驱版车型对于能耗的优化程度更佳,使得电机、电池都处于最佳工作区间,所以电池的衰减也相对较小。

可以看出,后驱版比四驱版车型,在类似的里程下,衰减度要略高。尽管有上述理由作为支撑,但这是否是普遍现象依然有待观察。

总之,在经过数万公里的行驶后,特斯拉的电池确实发生了轻微衰减。但这个衰减程度,对于日常用车并无太大影响。可以预见,在下一个4万、5万公里中,电池还会进一步衰减,且速度会加快。

目前,针对电池组容量,特斯拉在不断迭代其技术。整体来说,容量以每年5%的速度增加,目前单个电池组最大容量是90kWh。此前,有德国媒体在特斯拉官网发现了120kWh的选配型号。

其实,特斯拉增加电池组容量的方法,并非简单地叠加电池包。而是在原来的石墨阳极中逐步添加硅元素。这里面的奥秘,等待我们下一篇文章再剖析!

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