福特的“關(guān)鍵壽命試驗(yàn)” 模擬鋰電池的損耗

    鋰電世界  憑借20多年的混合動(dòng)力汽車研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，福特開發(fā)出了一種電池模型試驗(yàn)，這種試驗(yàn)?zāi)軌蚰M鋰電池經(jīng)過10年或15萬(wàn)公里的工作后的損耗情況。這項(xiàng)試驗(yàn)被稱為“關(guān)鍵壽命試驗(yàn)”。
      
    近年來(lái)才在電動(dòng)車界逐漸采用的鋰鐵電池并沒有像普銳斯采用的鎳氫電池一樣的長(zhǎng)達(dá)十年的市場(chǎng)考驗(yàn)，直到今天，我們也沒有任何實(shí)車完成如此漫長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試。 針對(duì)這個(gè)問題，福特公司在2010年在《國(guó)際能量研究期刊》上發(fā)表學(xué)術(shù)論文并介紹了這項(xiàng)試驗(yàn)。
      
    公司的耐久性試驗(yàn)既包含電池組，也包含電池芯，試驗(yàn)中模擬了多種惡劣環(huán)境，包括亞利桑那州鳳凰城的140華氏度(60攝氏度)高溫測(cè) 試，加拿大馬尼托巴省負(fù)40華氏度(負(fù)40攝氏度)低溫測(cè)試，以及水中的浸泡測(cè)試等其他測(cè)試。
      
    此后，公司不斷利用該方法對(duì)其電池進(jìn)行測(cè)試。公司宣稱，采用該方法用十個(gè)月即可模擬15年的耗損。
    根據(jù)福特的調(diào)查，購(gòu)買混合動(dòng)力車潛在用戶對(duì)鋰電池可靠性的要求超過了其他17項(xiàng)因素，而“關(guān)鍵壽命試驗(yàn)”致力于此。福特電動(dòng)工程師Kevin Layton說(shuō):“在我們的測(cè)試中，鎳氫電池的表現(xiàn)近乎完美。”在2004年推出的翼虎混動(dòng)曾在 加州組成混動(dòng)出租車隊(duì)，總計(jì)已行駛了一億英里。福特之前已銷售了5000萬(wàn)個(gè)電池芯，只有六個(gè)出現(xiàn)故障。這樣的低故障率也如實(shí)地在這個(gè)KLT 試驗(yàn)中得到了展現(xiàn)。因此，針對(duì)該試驗(yàn)結(jié)果，福特電動(dòng)工程師Kevin Layton說(shuō):“我們對(duì)鋰鐵電池性能超越鎳氫電池性能很有信心。”測(cè)試結(jié)果如下圖表，鋰鐵電池的衰減速度比鎳氫電池還要慢20%。
      
    鋰鐵電池相對(duì)鎳氫電池有很多絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，包括25-30%的體積減小，三倍的輸出功率。一些車企的戰(zhàn)略是在混動(dòng)車商用鎳氫電池，在純電動(dòng)車上用鋰鐵電池。 但目前的總體趨勢(shì)是采用鋰鐵電池。耐久性依舊是一個(gè)核心問題，目前還尚未出現(xiàn)純電動(dòng)車的鋰鐵電池壽命測(cè)試數(shù)據(jù)。福特的試驗(yàn)很有價(jià)值，但這不足以展現(xiàn)真實(shí)世 界里的全部情況。

    如今，電動(dòng)車和混動(dòng)車采用的電池可靠性非常高。根據(jù)一項(xiàng)來(lái)自美國(guó)Cosumer Reports雜志的對(duì)已行駛20萬(wàn)英里的2001、2002款豐田第一代普銳斯的測(cè)試結(jié)果，該車型采用的鎳氫電池可以保證在行駛很長(zhǎng)距離后依舊完美地保 持車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性能，能夠達(dá)到豐田所承諾的電池在車輛壽命內(nèi)保證正常工作的目標(biāo)。不僅如此，大多數(shù)電動(dòng)車公司也在已經(jīng)銷售的車型的質(zhì)保清單中提 出對(duì)電動(dòng)車電池的8年/10萬(wàn)英里的質(zhì)保，而加州排放標(biāo)準(zhǔn)州則將這一數(shù)字提高到10年/15萬(wàn)英里。對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是個(gè)非常足夠的保障。
   
    福特在這項(xiàng)研究中投入了1350萬(wàn)美元，為Fusion混動(dòng)版、Fusion插電式混動(dòng)車、C-MAX混動(dòng)車/插電式混動(dòng)車以及福克斯Electric電動(dòng)車中的鋰電池進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試。這項(xiàng)研究減少了混動(dòng)系統(tǒng)30%的研發(fā)成本，而混動(dòng)車從研發(fā)到上市的過程縮短了25%。