我手机上的低电量指示灯似乎是越来越常见的压力来源。事实证明，我并不孤单，因为手机电池没电会引起真正的社交焦虑。随着电池老化，可以使用的存储能量越来越少，因此发送电子邮件和远离插头玩糖果粉碎的时间就会减少。对于电动汽车 (EV)，电池电量不足的恐惧会导致所谓的“里程焦虑”，这是电动汽车广泛采用的一个经常被提及的障碍。
随着电动汽车市场的不断发展和技术的进步，电动汽车中的锂电池将走得更远。但不幸的是，电池不会永远持续下去。因为电池性能不可避免地会下降，电池最终会成为废物，需要回收利用，那么如何让汽车电池用更久？
我的电动汽车电池能用多久？作为调查退役电动汽车电池可持续管理策略和政策的 Hitz 气候研究员，我将解开电动汽车锂电池的使用寿命，提供一些有关如何最大限度地延长电池寿命的技巧，并解释为什么电动汽车的电池可能在这篇文章中，汽车的寿命比这辆车还要长。
为什么电池会老化？
一般来说，锂离子电池的退化主要有以下三种途径：温度、循环和时间。重复利用电池的最大存储潜力、快速充电和放电循环以及暴露在高温下都可能降低电池性能。虽然电池退化的原因很复杂，但糟糕的热管理和充电管理会迅速加速性能损失。
并且不一定需要使用电池来降低性能；将锂电池长时间以满容量或接近满容量或接近空容量存放也会逐渐降低其最大存储潜力；一个称为日历退化的过程。鉴于汽车大部分时间都是静止的，日历退化和热条件可能是电池寿命的主要决定因素。
电池可以以特定速率传输其存储能量的次数是退化的函数。当电池性能显着下降时，可能需要更换电池或设备（车辆）报废。虽然某些降级是不可避免的，但根据应用和设计的不同，容量的降低可能不会对性能产生相同的影响。
多远多长时间？
续航方面的真正问题是电池和车辆系统在一次充电后能提供多少次最大（或至少是合理的）行驶里程？
2012 年的原始日产 Leaf 新车时的估计续航里程仅为 82 英里，并且在 5 年的使用中损失了多达 20% 的有效续航里程。与当前型号相比，Leaf 依赖于一个小型电池组，由于缺乏热管理，电池失去潜力的速度更快。
八年后，当前电动汽车的电池存储潜力是其三倍，行驶里程接近 300 英里。电池的耐用性也得到了提高，目前的车辆可以行驶超过 120,000 英里，而最大航程仅减少 10%。
为了说明这一点，让我们看看电池退化和 EV 行驶里程在车辆的使用寿命期间可能会发生怎样的变化。在平均寿命（约 12 年）中，美国的乘用车每年行驶约 155,000 英里，或略低于 13,000 英里。由于性能下降，电池系统在此期间可能会损失约 11 至 17 kWh 的有效容量。这相当于这些车辆初始电池系统尺寸的 12% 到 50%。
我的电动汽车电池能用多久？一辆小型电动汽车，例如配备 24 kWh 电池的 2012 年款 Nissan LEAF，在拥有的前 5 年内可以实现超过 1000 次等效循环。将此与具有 75 kWh 电池的 EV 进行比较，其中续航里程减少率、循环累积率和续航里程的相对损失都不那么显着。
虽然电动汽车的续航里程会随着电池老化而减少，但车辆续航里程的减少对当今电动汽车的出行决策影响较小。 在美国，普通人每天的行驶里程不到 40 英里，而一次充电可行驶 200 至 250 英里的二手电动汽车可能非常适合大多数旅行。
另一个结果是，考虑到私家车的运行方式，更大电池组的寿命可能更符合车辆的平均寿命。续航里程更长的电动车对于二手电动车买家来说具有更好的价值主张，这也有助于降低电动车的采用成本。
我怎样才能让我的电池使用更长时间？
如何让汽车电池用更久？骑自行车不是唯一会使电池老化的事情。虽然日历老化可能是 EV 电池的主要退化机制，但在车辆存放期间暴露于极端温度和电池的充电状态也会影响电池性能。
暴露在高温下会给电池带来压力，并可能导致过早退化；冰冻或极冷的温度也会对电池性能产生负面影响，降低电池的有效存储容量并增加负载。这是当前大多数电动汽车依靠主动液体冷却系统在整个电池组中均匀分布热量并确保运行期间温度范围稳定的主要原因。
虽然时间和气候是影响电池寿命的重要因素，但这并不意味着你无法提高电池的性能。将电池系统保持在其最大电压以下和最小值以上，可以降低电池退化的速度。换句话说，将电池从 0% 到 100% 的完全充电和放电会比小深度放电循环更快地降低电池性能几个数量级。
电动汽车已经有一个车载电池管理系统，可以防止车辆在电位的最高点和最低点充电或放电。但是你仍然可以通过管理充电来延长电池寿命。例如，Jeff Dahn 教授建议每天充电低于 75%，以最大限度地延长电池寿命。高功率充电也会给电池带来压力，因此当你不在 EV 公路旅行中时，请保持慢速充电。
与电量为 75% 左右的系统相比，用空或满电池停放或存放的车辆也将经历更高程度的退化。一种策略是将电池充电到略低的水平，尤其是当车辆可能存放很长时间时。因此，虽然将车辆停在机场时以 100% 电量离开可能会令人放心，但当你离开时，电池将难以维持这种充电状态。
最大限度延长电动汽车电池寿命的三个技巧：
- 限制直流快速充电，尤其是在寒冷的天气。
- 不要将电池电量耗尽至零，并尝试以 25% 至 75% 的平均充电水平存放车辆。
- 在我们仍然无法控制天气的情况下，避免在极端高温下长时间停车。
每天甚至大量使用（即骑自行车）并不一定会转化为加速退化，所以继续前进！别担心 - 大多数电池可能会比车辆的使用寿命更长。
我需要更换我的电动汽车电池吗？
如何让汽车电池用更久？虽然手机电池可能会提供一两年的日常使用，但电动汽车电池组可能会持续很长时间。手机电池缺乏热管理，车辆每天的等效循环次数通常较低。鉴于电动汽车电池的续航里程和性能的提高，电动汽车电池的寿命似乎与普通车辆的寿命相似。
电池也可能因制造缺陷或阴极材料污染而报废，但不到 1% 的锂电池可能会出现此类过早失效。由于事故和随后的维修费用，几乎一半的车辆在上路 12 年之前就报废了，这是电池寿命可能超过车辆的另一个原因。
一辆续航里程为 250 英里的新电动汽车预计在 12 年后的续航里程为 150 到 200 英里，这仍然足以使其对车主有用或在二手市场上有价值。一些电池可能会被更换，但许多电动汽车只会作为二手车出售。
循环开启
我的电动汽车电池能用多久？用过的电动汽车电池仍然有用。在车辆中使用 8 到 12 年后，电动汽车电池可以被移除，并作为太阳能家用电源系统或柴油备用发电机的替代品获得第二次生命。在这些低功率、要求不高的应用中，如果管理得当，电池可以提供额外6 到 10 年的服务。
使用过的电动汽车电池也可以重复使用以支持电网，帮助转移可再生能源发电并减少需求高峰。 汽车制造商也在测试用于支持车辆充电基础设施的二次电池，所有这些都有助于降低电池成本并为消费者提供更好的价值。二次电池还可用于支持 社区主导的能源解决方案，以减少排放和提高弹性，甚至可以使用可再生能源制造新电池。
最大限度地提高电池在第一次甚至第二次应用中的循环次数也是减少新电池生产对环境影响的好方法。因为让电池使用更长时间意味着我们必须制造更少的新电池并减少对增加原材料提取的需求。
