电动汽车「换电问题」详解:更换电池是否为新电池呢?

近期有网友咨询新能源电动汽车换电的相关问题 , 存在争议的问题主要有三类 。

  1. 换电成本
  2. 换电方式
  3. 电芯是否为全新的
由于任何类型的化学电源在使用过程中 , 都会因活性物质与电解液的变化 , 以及内阻的升高而影响容量;所以在明显感受到续航里程下降后 , 车辆只有通过更换电池组里的电芯才能恢复续航 。
然而各类型的锂电池似乎都是很贵的 , 比如主流的「NCM·镍钴锰」三元锂电池;这种电池由于钴金属的成本难以控制 , 全球60%以上的钴出自动荡的刚果 , 结果造成了每度电芯的成本高达1500元左右 。 而续航能力达到500公里以上的汽车 , 容量会接近80kwh(度) , 更换一组的费用总会超过十万元 , 那么提供「电芯终身质保」的整车厂真的能给换新电池吗?
电动汽车「换电问题」详解:更换电池是否为新电池呢?文章插图
概念差异大部分对电动汽车换电问题存在忧虑的消费者 , 实际还停留在「电瓶车思维」的阶段;认为更换电芯就像是电动车换电瓶一样 , 4-S售后会不会有什么猫腻呢?
答案显然是否定的 , 电动车换电瓶再简单不过;因为电池仓本就没有理想的密封 , 大多数都是一块塑料盖板覆盖 , 随便一把十字螺丝刀就能拆开 。 而电瓶也只是4-6块的串联 , 剪线焊接重连的技术难度非常低 , 所以这种车辆确实有随意换电的可能性 , 当然重点还是电瓶很好修复 。
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「铅酸电瓶」结构包括单元格 , 正负极以及电解液;极板会浸泡在单元格的电解液中 , 充电依靠电流输入到正极而催化反应 , 极板上的硫酸铅结晶体分解为出铅 , 以增加硫酸电解溶液的浓度;放电则是反向的化学反应 , 在过程中产生的电流正是动力源 。
但是在放电过程中可能形成硬度很高的硫酸铅结晶体 , 是无法被有效还原的类型;随着结晶体的增加则会造成硫酸溶液浓度的变化 , 以及极板活性物质的工况变化 。 然而这些都是看不见的 , 只有拆开壳体才会发现;那么拆开后更换电解液 , 敲掉一些极板的结晶体 , 是不是等于一定程度的修复电瓶了呢?这就是电瓶车换电可能会用到问题电瓶的原因 , 外壳擦到干干净净也会难以发现 , 那么汽车的电池组会不会有相同操作呢?
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标准答案:想做也做不到!电瓶车的电压才多少伏特?高一些的也不过是60V而已 , 这是低压电的标准 , 短时间最起码不会致命 。
但是电动汽车的电池总会有600V左右的高压电 , 这是非常危险的标准;而之所以会升高到如此标准 , 原因是电压越高瞬间输出的电流才能越大 , 形成的电磁场转化为扭矩才能够获得充足的动力 。
所以电动汽车必然会有高电压 , 而且电芯不仅要串联升压 , 同时要提前并联扩容 , 因为串联并不增加容量;那么电池组里的电芯也就非常复杂了 , 想要保证稳定的运行则必须进行严谨的设计与制造 , 连线路应当如何排列都是非常考究的 , 稍微错一点都有可能引起自燃 。 于是电池组的封装(PACK)是完全的自动化操作 , 依靠人工封装是靠不住的 , 依靠人工拆检的可能性存在吗?
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任何品牌售后的维修部门都不能拆卸电池组 , 充其量是可以对总成与控制系统进行检测 , 而且没有电工证都是不允许操作的 。 而如果拆卸了电池包 , 那就绝对没有可能性让其恢复到IP67级的密封 , 这是什么标准呢?
  • 1米水压浸泡半小时不会渗水
  • 尘埃禁锢
封装电池包的生产线要达到至少「万级」以上的防尘标准 , 这不是普通维修厂有能力投建的场地标准;所以即使不讨论拆卸后是否会影响内部结构 , 仅仅封装就达不到原效果 , 那么换电究竟要如何操作呢?


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