电池焦虑是伪命题?我查了手机和新能源车的真相

我的手机用了两年,电量从「无所畏惧」变成「瑟瑟发抖」——出门不带充电宝,感觉像在裸奔。

新能源车省油但不省钱,换块电池比买车还贵,每天提心吊胆供着这块电池祖宗。

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想必大伙儿都听说过这些让人头皮发麻的段子吧!

手机用个两三年,续航直接腰斩,仿佛被偷偷植入了电量消失术;而新能源车的电池,更是被传成「一颗定时炸弹」,换一次就能掏空整个钱包……

那么问题来了,面对这些现实的暴击和网络上各种声音,我们真的需要对电池寿命如此焦虑吗?

今天,咱们就来好好盘盘。


锂电池原理

在搞清楚电池为什么会衰减之前,我们有必要简单了解下电池的结构和原理。

其实目前甭管手机还是新能源车,主流采用的都是锂离子电池,即它的正级由含锂金属氧化物组成,比如磷酸铁锂、三元锂等,负极则通常为石墨(碳)。

那啥机圈炒得神乎其神的硅碳负极电池,本质上也还是锂离子电池。

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只不过它以特定方式在负极中掺入了部分硅元素而已(以提升能量密度)。

话说回来,锂电池的正负极之间充斥着含锂盐有机溶液的电解液,它相当于锂离子往返于正负极之间的「跑道」。

而为了防止正负极短路,它俩中间还有一层多孔的薄膜,不过这层薄膜仅允许锂离子通过,电子无法通过。

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大伙儿肯定见过目前锂电池上五花八门的形态了外形吧,什么圆柱型、短刀型、长刀型,还有砖块型。

不错,它们大体都采用了这种「三明治」结构。

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看不懂也没关系,总之只需要知道锂电池依靠的是锂离子在正负极之间来回定向移动来完成充电和放电。

放电过程中,负极(石墨)中储存的锂离子,会主动释放出来,穿过电解液和隔膜,移动到正极(金属氧化物)中。

与此同时,锂离子释放时留下的电子(e)并不能穿过隔膜,只能被迫从负极经由外部的电路(比如你的手机主板、电机)流向正极。

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整个放电过程也就是将化学能转换成了电能以实现做功。

而充电过程中,作用在锂电池上的外部电压直接把整个过程强行逆反了过来。

正极的锂离子被推着脱离正极,再次穿过电解液和隔膜,回到负极的石墨层中,同时电子则从正极经由外部电路流回负极。

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嗯,电能再次转换成化学能储存起来。


电池续航为什么会衰减

了解完原理,那么为啥电池容量会衰减呢?说白了就是内部材料的消耗以及老化。

包括反复充放电导致正极材料不断膨胀收缩(逐渐破坏正极结构)、锂离子与电子结合析出金属锂(永久性消耗活性锂)、固态电解质界面膜厚度不断增加(电池内阻增加)、以及锂金属与电解液反应生成结晶、电解液分解消耗等。

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在这些 DeBuff 加持下,锂电池有效容量不断降低也就没啥奇怪了。

另外,划重点要考的是,像长时间快充、过充过放、低温、高温等不良环境还会进一步加剧以上 DeBuff 叠层速度。

这也是为啥明明同一款手机、汽车,有的人用几年后感觉续航依然还行,而有的就跟进入更年期似的续航直线跳水了。

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电池寿命焦虑真这么可怕?

回到开头的问题,我们真的需要为电池寿命而焦虑吗?

这里我们不得不引入一个关键词:电池循环寿命

按照行业惯例,也就是指电池在容量衰减到额定容量的 80% 之前,能够完成的完整充放电循环次数

这里最关键也最容易被很多小伙伴误解的是,什么算「一次循环」?

它不是指你插上充电器充一次电就算一次循环,而是基于电池放出容量的累积

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举个例子,你某天把手机电量从 30% 充至 80% 后又用回 30%,这其实只完成了 0.5 次充放电循环罢了。

那么目前主流锂电池循环寿命为多少呢?

通常为 800-1500 次,部分厂商甚至宣传可达 2000 次。

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也就是说,一天一冲的情况下,正常环境用个两年左右是不用太过担心电池寿命问题的。

小忆手上有一台 23 年初入手的某品牌国产手机,在主力使用两年多后,叠加日常感受和最近查看的电池状态,依然处于「极佳」水平。

这就是很好的例子。

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新能源汽车动力电池同理,主流三元锂电池循环寿命在 1000 左右,而磷酸铁锂可达 2000-3000 

按照纯电车每周充一次电来算,这个寿命可能比大伙儿想象的还要久。

还是拿案例说话,比如之前有特斯拉车主晒图跑 41 万公里后电池衰减仅 11%

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当然还有其他 Model Y 车主表示,17.5 万公里衰减仅 6% 等。

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而也有热门国产小米 SU7 车主最近晒图表示,提车一年多,怒跑 21 万公里后电池衰减仅 5%

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要知道,很多普通车主一年行驶里程也就不到 万公里而已。

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实际上影响动力电池寿命的并非仅有循环寿命,使用环境所决定的日历寿命同样是关键……


总  结

总而言之,无论手机还是汽车,电池的衰减是一个「熵增」的过程,是科学注定的悲剧。

我们与其担心这场悲剧的发生,不如考虑养成良好使用习惯,让悲剧晚点到来。

例如,避免过充过放,尽量让电池容量保持在 20%~80%、远离极端高低温使用环境、避免边玩边充等。

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或许很多同学都没意识到,这些建议其实早就写在了手机、汽车使用指南中吧!

*资料、图片来源:网络。


本文编辑:@ 小忆

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