快充对日产Leaf电池和续航里程的影响

美国DOE曾对2012版的日产Leaf做过一个长达250天之久的快充对比测试，以分析快充对整车性能和电池的影响，这里整理一些有意义的结果供大家参考。

2012 MY Leaf电池系统的基本信息如下：

• 24kWh，66.2Ah，360V

• 192个电芯，96s2p，48个模组，2p2s/模组

• 电芯类型LMO

为便于对比，DOD共选用了4辆车，其中两款车进行快充（50kW，120Ah），两款车使用Leaf车载充电机进行AC L2充电（3.3kW），二者的充电曲线图见下。车辆的性能在开始测试前进行测量一次，5完英里（8万公里）后再进行测试一次；电池性能的测试每隔1万英里（1.6万公里）测试一次。整个研究过程，收集分析的数据包括：车速、电池包电流、电压、温度、SOC等。

测试的地点在美国亚利桑那州的Phoenix，气侯炎热，Leaf车辆在此地的使用多次因寿命衰减遭投诉，所有的测试过程，车内的空调自动开启（车内温度设定在72°F，22℃）。

Leaf 50kW的快充过程，快充在1725秒后会自动结束，然后再开始另一次充电直到电池完全充电。

利用Leaf车载3.3kW充电机进行充电。

对于每一天快充车辆和正常充电车辆电流与温度的统计图如下，可以看出电流的变化基本是一致，说明车辆的行驶等状态两组车辆相近；直流快充的车辆温度变化更剧烈。

电池包的温度：

对250天内两组车辆电池包的温度对比分析如下图，对于每次车辆启动前，直流快充（DCFC）的车辆在早上出发时，电池包的温度平均比AC L2充电电池包高2.1℃，表明快充对电芯温度的提升，散去还是需要相当的时间。不过，相比外界环境的高温，这个温差影响不大。

对于电量耗尽，每次进行充电前的电池包温度如下图，可知，直流快充（DCFC）的车辆与ACL2的车辆温差进一步减少。在行驶的过程中，直流快充（DCFC）车辆电池包温度平均冷却了1.1℃，ACL2车辆的电池包平均冷却了0.4℃，因此，在车辆行驶过程中，DCFC的车辆电池包温度平均比ACL2电池包温度高1.4℃，基本可以忽略不计。

当电池包充电结束，两组车辆电池包的温度统计如下图所示，可以看出，电池包温度平均都有上升；直流快充（DCFC）的电池包平均温度升高6.5℃，AC L2的电池包平均温升2.9℃，充电结束时的温度平均差4.9℃。

对整个测试过程中，两组电池包的温度进行统计分布，显示如下，可以看出，车辆95%的时间（包括行驶，充电，静止）电池包的温度不会超过46℃。

电池包的容量：

在每1万英里后，分别对4辆测试车辆的电池包容量进行测定，对比图如下。可以看出，4辆车在起始，以及前2万英里的容量基本一致，从第3万英里开始，直流快充DCFC的车辆容量衰减明显大于ACL2车辆，平均在0.5kWh。不过，这种衰减的差役相比车辆自身因行驶里程（充放电循环）和日历时间带来的容量衰减要小的多，在3万英里行驶里程时，容量衰减平均达到3.2kWh，5万英里行驶里程时，容量衰减平均达到6kWh以上。

续航里程：

45MPH（72km/h）等速测试的续航里程与容量如下表所示，4辆车在5万英里（8万公里）后，续航里程都呈现的较大程度的衰减，直流快充平均下降30%，ACL2车辆美元下降21.5%。同比，容量衰减也是很大的比例。

进一步对比不同条件下的容量测试，实验室为C/3测试条件，Track测试为等速测试，直到不能维持车辆的速度（最大限度的利用电量），Road测试为正常的行驶，从满电开始，当提示还剩下5英里续航电量时停止（有一部分电没有利用）。

综合以上可以看出：（1）快充会使电池包的温度平均比正常慢充的高3－4℃左右；（2）快充会加速电池的衰减，续航里程也会比正常慢充的车辆衰减的快；（3）快充对容量衰减、续航里程衰减的影响，相对充放电循环次数、日历时间的整体影响，要小得多，不是一个主导因素。