EV电池技术-消耗成本

经济学

       电动汽车的续航里程总是比配备内燃机的汽车短，因为电池尺寸过大会导致收益递减。当尺寸增加时，电池会变得太重，对行驶经济性和续航里程产生负面影响。从表面上看，电力驱动比燃烧化石燃料便宜；然而，低燃料价格、电池寿命的不确定性、对电池滥用容忍度的不熟悉以及高昂的更换成本是降低买家从成熟的推进系统转向电动传动系统的积极性的因素。

       作为国际能源署 (IEA) 一部分的技术路线图比较了汽油与电力推进的能源消耗和成本；

       假设消耗量为 200 瓦时/公里，电价为每千瓦时 0.20 美元，则驱动电动汽车的能源成本为每公里 0.04 美元。根据车辆重量、速度和地形，电动汽车每公里需要 150 瓦时至 250 瓦时的电量。相比之下，类似尺寸的汽油动力汽车每公里 0.06 美元，柴油汽车每公里 0.05 美元。价格估算不包括设备成本、服务和产品的最终更换。

       电池续航力和成本将决定电动汽车的成功与否。消费市场可能会发展为轻型电动汽车，其电池可提供 160 公里（100 英里）或更短的行驶里程。这将是一辆超小型通勤车，由一位遵守严格规定的驾驶程序并遵守纪律的充电制度的司机拥有。根据研究，90% 的通勤路程不到 30 公里。电动汽车市场还将包括面向希望减少温室气体排放的具有生态意识的富人的高端车型。

       驾驶电动汽车只有在使用可再生资源充电时才能带来最佳的环境效益。正如许多国家所做的那样，燃烧煤炭和化石燃料发电并不能减少温室气体排放。在美国，50% 的电力来自燃煤，20% 来自天然气，20% 来自核能。水力可再生能源占 8%，太阳能/风能仅占 2%。

       电动化也引出了一个问题，“如果没有燃油税，谁来为道路买单？” 政府花费数十亿美元用于道路维护和扩建；EV，以及部分 PHEV，可以免费使用基础设施。这对使用公共交通工具的人来说是不公平的，因为他们支付双重费用：首先支付所得税以支持道路基础设施，其次支付火车票。

       电动汽车的高成本与廉价且容易获得的化石燃料的诱惑将减缓向清洁驾驶的过渡。可能需要政府补贴才能让大众买得起“绿色”汽车，但许多人认为，这种补贴应该用于更好的公共交通，这些系统自 1950 年代以来在北美一直被忽视。

       每千瓦时 250 美元，成本低于其他锂离子设计。85kWh 电池有 7,616 个并联/串联配置的 18650 电池。

       这可能是由于额外的电力负载，例如前灯、挡风玻璃刮水器以及机舱加热和冷却。在多山的乡村激进驾驶会进一步降低续航里程。电动汽车制造商计算最佳条件下的行驶里程，据报道，现实世界中行驶的距离可能比宣传的少 30-37%。

       大多数锂离子不能在冰点以下充电。电池用户可能还忽略了寒冷时充电的困难。为了保护 EV 电池，一些电池组包括一个加热毯，用于在低温充电期间为电池加热。当电池处于冷态时，BMS 还可以管理较低的充电电流。冷态快速充电会促进锂离子中的枝晶生长，从而危及电池安全。寒冷的温度也会降低行驶里程。

       如果可能，不要超过 1C 的充电率避免在 90 分钟内充满电。EV 车主需要超快速充电，并且有可用的技术，但应谨慎使用这些技术，因为快速充电会给电池带来压力。超快速充电非常适合正在行驶的 EV 驾驶员，偶尔使用也很好。一些 EV 会记录压力电池事件，此数据可用于取消保修索赔。

       在底特律举行的 SAE 会议上，EV 工程师惊讶地发现某些新 BMS 上的 SoC 性能下降了 15%。估算 SoC 一直是一个挑战，电池的 SoC 精度与分配液体燃料不在同一水平。这对用户是隐藏的；闲置产能弥补了不足。

       这是通过加大电池尺寸并仅显示行驶里程来解决的。新电池通常充电至 80%，放电至 30%。随着电池电量耗尽，带宽可能会扩大以保持相同的行驶里程。一旦需要整个容量范围，就应用整个循环。这会对老化的电池造成压力，并明显缩短续航里程。显示了 EV 电量计的三个 SoH 范围。电动汽车制造商必须以一种聪明且不惊动驾驶员的方式进一步说明容量衰减。