Geotab 对 22,700 辆电动汽车进行的新远程信息处理显示,平均每年性能下降 2.3%,而直流快速充电已成为常态。概览
- 功率超过 100 千瓦的高功率充电会加速电池衰减,使其每年衰减量从 1.5% 增加到大约 3%。
- 快速充电过程中的热管理可显著降低电池的长期压力。
- 策略性充电方案既能维护电池健康,又能保持运行灵活性。
截至2026年1月13日,Geotab对超过22,700辆电动汽车和21款车型进行的最新分析显示,随着车主和车队更多地依赖高功率直流快充,电池容量平均每年衰减2.3%,高于2024年的1.8%。
总体而言,结果令人欣慰:现代电池组的性能远超典型的用户拥有周期和车队更换周期,依然能够满足使用需求。平均衰减的变化主要反映了使用方式的改变——功率超过100千瓦的运行更加频繁——而非电池化学或管理技术的退步。
来自真实世界数据的信号
经常使用超过 100 千瓦功率充电的车辆老化速度更快,年老化率约为 3.0%,而主要依赖交流电或低功率直流电充电的车辆老化率约为 1.5%。这种差异与快速充电时更高的电流密度和温度相符。
气候和车辆利用率的影响较小。较热地区每年大约增加 0.4% 的燃油效率,而高利用率车辆的燃油效率比低利用率车辆每年大约增加 0.8%——在大多数工况下,这种燃油效率的权衡是可以接受的。
为什么充电功率占据主导地位
在高功率下,电池组温度升高和局部过电位会加速固态电解质界面(SEI)的生长,并增加石墨负极上锂沉积的风险——尤其是在低温或接近荷电状态(SoC)上限时。
热余量是决定性因素。冬季预处理和峰值功率下的强力冷却可以降低应力,而更均匀的单体电池间温度则能提高快充耐久性。此前的报道已经阐明了可控温度如何有助于提高充电接受率,以及温度均匀性为何对超快充电过程中电池寿命至关重要。有关不断发展的液冷策略的设计背景,请参阅电池热架构概述。
SoC、化学和细则
数据显示,只要车辆不经常处于满油或空油状态(尤其是在温暖气候下),严格的日常SoC(电池电量)微观管理的重要性就不如之前认为的那样高。在运行方面,只要温度条件得到控制,较大的SoC使用范围是可以接受的。
化学成分和平台设计至关重要。针对特定电池组的分析有时发现,频繁高功率充电和慢速充电之间的差异微乎其微,这可能是由于某些平台具有强大的预处理能力和良好的充电曲线管理。磷酸铁锂电池组在高荷电状态下的存储习惯需要特别注意,尽管磷酸铁锂电池以其循环寿命著称,但高荷电状态仍会增加电池的损耗。
最新分析显示,电池平均每年衰减 2.3%,充电习惯是主要影响因素。保护SOH的实用策略
即使快充使用量增加,平均性能依然令人鼓舞。假设年衰减率为 2.3%,一辆初始健康状态 (SOH) 为 100% 的电动汽车,八年后健康状态将接近 82%——通常在原厂保修范围内。更大的电池组还能将电流分散到更多活性材料上,从而降低每次充电循环的压力,并延长车辆在高使用率工况下的使用寿命。
对于车队和日常用车而言,应将超快充电视为一种战术手段,而非默认选项。利用车载信息系统提供的车辆健康状态 (SOH) 和温度数据,根据季节和车型制定相应的充电策略,并在时间允许的情况下,优先选择能够支持中等功率充电的基础设施。
默认使用满足可用性需求的最低充电功率;预留 >100 kW 的充电功率用于计划恢复和长途行驶。
在寒冷天气下进行预处理,并在高温高功率作业期间确保积极冷却,以降低电镀风险和热应力。
避免长时间在过高或过低的电量下停车;车辆停用时,尤其是在温暖的气候下,应将电量保持在中等水平。
合理配置车辆和路线,减少需要超快速充电的天数;计划在轮班期间进行中等功率的充电,而不是一次性进行最大功率的充电。
规划期限、保证和注意事项
电池老化并非完全线性。许多电池组在早期阶段会经历较快的衰减,此时表面等效绝缘体(SEI)逐渐稳定,随后进入一个较长的、缓慢的衰减平台期;因此,较短的观察窗口可能会造成判断偏差。驾驶行为也至关重要:驾驶员的驾驶风格、环境温度波动以及存储方式都会影响电池老化轨迹,这些因素都应纳入政策制定和预期考量。
从1.8%(2024年)上升到目前的2.3%,可能反映了高功率公共直流充电桩的普及以及采用不同充电模式的新型车型的加入。对于冬季运营而言,快速充电前进行预热既能降低电池熔断风险,又能缩短充电时间——这对于保证按时完成充电任务和提升驾驶员信心至关重要。
结论
快速充电如今已成为常态,但平均容量衰减仍然很小,而且至关重要的是,完全可控。充电功率是影响最大的运行因素,也是最容易通过政策和基础设施选择进行控制的因素。
设计充电方案时,应以实际需求而非最大功率为目标;保持电池组处于最佳工作温度范围;避免车辆停放时电池电量(SoC)长时间处于极端值;并根据电池健康状态(SOH)数据进行调整。坚持这样做,数据显示,电池组的使用寿命将远超常规更换周期,车辆也能始终保持最佳状态:投入使用,而不是在最快的充电桩旁等待充电。