一项最新研究揭示,电动汽车电池组的有效使用寿命可能因少数性能不佳的电芯而大幅缩减。该发现对私家车、公共交通及物流车队具有重要参考价值,延长电池寿命对于降低运营成本、减少停运时间及提升车辆长期可靠性至关重要。
此项研究由中国大连化学物理研究所陈忠伟教授与瑞典查尔姆斯理工大学邹长福教授联合主导。团队基于三年以上的真实车辆数据,追踪了搭载镍锰钴(NMC)电池的乘用车及磷酸铁锂(LFP)电池的公交车,部分样本行驶里程高达30万公里。
“最弱电芯”效应制约电池组寿命
研究表明,电池组老化并非仅取决于电芯平均性能,而是受限于“最弱电芯”效应。即少数衰减较快的电芯会率先触及电压或安全极限,进而决定整个电池组的退役时间。即便多数电芯状态良好,整体寿命仍会被拖累。
数据显示,受该效应影响,乘用车电池组寿命损失达17.7%,公交车电池组损失高达22.8%。陈忠伟教授指出:“电动汽车电池组的性能和寿命不仅取决于平均老化程度,更严重受制于少数老化较快的电芯。”
研究并未局限于实验室环境,而是通过收集实际运行中的电压、电流、温度及荷电状态(SOC)等数据,结合电池模型与神经网络,精准模拟了单个电芯随时间的性能演变。
高里程阶段差异显著及优化路径
在乘用车领域,低里程阶段电芯间差异较小;但当行驶里程超过17万公里后,部分电芯衰减速度显著加快,个体性能分化加剧。
针对这一问题,业界可通过提高制造一致性、优化电芯分组策略、加强均衡控制、改善热管理及应用可重构电池系统等措施加以抑制。陈忠伟教授表示,量化实际运行中的“最弱电芯效应”,将为提升电池利用率、优化全生命周期管理及实现系统级性能突破奠定坚实基础。

