锂摩托车电池:神话与现实-更新

让我们花点时间来了解一下铅酸电池。发明于1859年的第一个可充电电池已经被打磨到一个极高的调谐状态。事实上，它是如此普遍，以至于地球上几乎每一辆汽油动力机动车都用它来启动发动机。铅酸电池生产成本低(可回收)，应用灵活，而且非常可靠。它们就是已知量的定义。除非你有一辆旗舰级的超级运动自行车或一辆精选的越野自行车，否则你的摩托车很可能是直接从工厂买来的铅酸电池。相对而言，锂电池是新出现的，而且和许多新兴技术一样，它也经历了一些成长的烦恼。然而，锂电池发展迅速，正面临着对铅酸霸权的重大挑战。尽管如此，许多乘客仍在问，我们为什么要破坏一件好事?

尽管铅酸电池很好，但它们也有一些明显的缺陷。首先，它们很重。其次，它们含有大量的铅，如果不回收，对环境有害，而且与铅相互作用的酸一旦从电池壳中泄露出来，就具有腐蚀性。第三，与锂电池相比，它们的放电/充电循环次数有限。最后，在储存中，在炎热的条件下，它们的自放电率可高达每天1%。锂电池解决了所有这些问题。

为了了解更多关于锂电池的知识，锂电池与铅酸电池的关系，以及锂电池的未来，我们采访了美国两家主要锂电池制造商的代表Shorai，我们就Shorai在其11年的锂电池生产过程中是如何处理锂电池的问题与TK Phuc Lam进行了交谈。我们还采访了Jason Levitt，总裁和创始人全谱功率他的公司也是锂电池制造商，已有十多年的历史。

莱维特向我们提供了大量锂电池的背景信息，但他的主要观点是，重量问题被夸大了。是的，它们比较轻。他认为，我们应该对它们提供的电压更加兴奋:“更高的静止电压，意味着自行车启动得更快。你的静息电压会更高。因此，这意味着使用锂电池比使用铅酸电池产生更稳定、更热的火花。”

Lam还强调，锂电池的主要优点不是重量，他说“循环寿命是锂电池的主要优点。”通俗地说，这就是电池可以放电和充电的次数。Lam表示，在性能下降之前，锂电池的工作寿命高达5000次，而铅酸电池的工作寿命为1000次。这是一个显著的区别。

锂电池误区

我们都听说过锂电池着火的故事。虽然我们当然不希望这样的事情发生在我们的自行车上，但这种担心在很大程度上是多余的。我们通常读到的火灾是由锂离子电池引起的，锂离子电池是为智能手机和笔记本电脑等小型电子产品供电的电池。在摩托车应用中，这种电池由锂-铁-磷酸混合物制成，与传统锂离子电池相比，这种电池的功率密度略有降低，但化学稳定性明显更高。

此外，在动力运动锂电池故障的情况下，大多数故障发生在没有电池管理系统(BMS)的电池中。平衡锂电池放电/充电负载所必需的电子设备已经发展到这样的水平:当遇到可能导致过热和/或火灾的过度充电情况时，BMS会关闭电池。

我们也经常听说锂电池的续航时间没有铅酸电池长。这个神话需要从几个方面来解决。首先，在完全放电的情况下，锂电池有可能耗尽到无法恢复的水平。然而，BMS电路现在可以防止这种情况发生，在电量消耗达到损坏电池的水平之前关闭电池。不幸的是，并不是所有的锂动力电池都有BMS。如果你买的是价格范围内最低端的锂电池，你可能得不到这种程度的保护。缺乏BMS也不是低成本锂电池制造商降低成本的唯一方法。

有一段时间，在动力运动行业，锂电池市场有点像狂野的西部，肆无忌惮的低端制造商以低廉的价格收购那些被知名制造商拒绝的锂电池。这使得他们能够以极低的电池价格向消费者赚钱。这并不奇怪，这些电池往往比优质电池更容易故障，这损害了锂电池的声誉，使许多人错误地认为它们不适合赛车运动。如果你一定要买超级便宜的锂电池，在你花钱之前要做足调查。如果它没有BMS，那就逃跑。电池对你的摩托车和钱包都是危险的。必须在短时间内更换电池将是你最不关心的问题。

关于锂电池的另一个误区是，它们对报警系统等寄生排水系统的抵抗力较差。同样，这是在锂脑脊髓瘤还不常见的时候。通常情况下，警报器或其他配件会完全耗尽电池，而车主在一段时间内不会注意到这一点。有了锂电池，这个延伸的扁线就能变成镇纸。高品质铅酸电池五月从这种虐待中恢复过来几次。然而，并不是所有的铅酸电池都能经受住这种虐待，甚至一次。

最后，说到寿命，锂电池的保守放电/充电循环容量是铅酸电池的2 - 4倍。因此，如果铅酸电池可以持续500次深度放电循环(或80%深度放电循环)，那么锂电池可以执行2000次以上的相同任务，从而抵消了锂电池的大部分前期溢价。

锂电池也被指责不适合在冰点以下的温度下使用。事实上，铅酸电池和锂电池都会受到寒冷的影响。Lam说Shorai电池和所有锂电池一样，性能与铅酸电池相反。使用传统电池时，你必须在电压下降之前立即启动自行车。对于锂电池来说，当电池温度极低时，内阻会更高。所以，你需要把电池的功率加到最大。

用锂电池启动自行车的诀窍是先给电池加热。最简单的方法就是让它负重几分钟。通过打开电源插座，比如车灯或电动背心，电池在供电时就会自我加热，随着电池温度的升高，可用电量也会增加。虽然一些锂电池制造商说，无论如何都要继续重复地启动发动机——因为大负荷会以最快的方式加热电池——但我们不建议这样做，除非你想更换启动电机的齿轮。

锂电池现状

正如我们在本文开头所说，大多数骑手都听说过的锂摩托车电池最常见的优点是它们的重量明显小于铅酸电池。这是真的。减轻70%的重量是很常见的，对于那些想要最大限度地减轻重量的人，比如赛车手，甚至可以选择更轻的重量。虽然这对Big-Twin装袋车的主人来说可能不是很重要，但运动自行车爱好者经常花费大量的时间和金钱来减轻自行车的重量。改用锂电池可能是减肥5磅最简单的方法。这当然胜过节食。

也许支持摩托车锂电池的最重要的因素是，它们比铅酸电池有更高的功率密度。简单地说，这意味着它们每单位重量输出更多的启动安培。因此，如果您为原始设备制造商(OEM)的电池购买了高质量的即时更换产品，您可能会获得更多的启动安培，其安培小时额定值与原始电池相似——所有这些都省去了上面提到的重量。

此外，锂电池的工作电压比铅酸电池高。锂电池产生13.2伏电压，为摩托车上的所有电压依赖系统提供更好的性能，从起动电机绕组到线圈到喷射器。有了更好的电压稳定性和锂电池提供的稍高的电压，你的自行车更容易调整，产生更大的马力。

锂电池的另一个优点是，与铅酸电池不同，锂电池在完全放电之前都能提供全功率输出。我们说的全功率是指超过13伏。所以，锂将提供超过13伏的电流，直到痛苦的结束。我们都熟悉低铅酸电池在充电接近尾声时发出的疲惫的、逐渐变慢的启动曲柄。此时，你的运行电压为9或10伏，而现代摩托车的ECU、喷油器、燃油泵和火花塞至少需要12伏，这意味着它们也不是满负荷运行。大多数情况下，我们会在铅酸电池长时间不充电后遇到这个问题。锂电池的长期储存能力要好得多，不管温度如何，在大约45天的时间里，锂电池的自放电率只有1%左右。(请记住，在炎热的天气里，铅酸电池每天的电量损耗高达1%。)

你能安全地启动锂电池吗?这取决于电池是否有BMS。不要把它挂在行驶中的车辆上。相反，将它连接到另一个电池上。赛车队通过使用助推器电池系统来启动自行车，这使得他们可以在发动机运行时使用自行车上非常小的电池。当启动锂电池时，一定要平行连接助力电池。串联起来会产生24伏电压，BMS就会触发保护。此外，在寒冷的天气里，你应该按照相同的启动过程，然后再按下启动器上的按钮。连接助力电池几分钟，唤醒摩托车上的锂电池。

警告

在更换铅酸电池之前，你应该检查自行车充电系统的状态，尤其是在老旧的摩托车上。可能是有问题导致之前的电池失效。一辆健康的摩托车充电系统在每分钟2000转时输出约14伏电压，而锂电池需要13到14伏电压才能充电。如果你的自行车因为充电系统老化而产生的电量不足，锂电池就无法充电，最终会耗尽电量，让你陷入困境。(这个充电系统的问题导致了锂电池续航时间不如铅酸电池的神话。)

由于许多电池充电器——包括智能充电器——都是为铅酸电池的12.8伏电压要求而设计的，它们不能为大多数锂电池充电。此外，智能充电器预计将连接6个2伏电池单元，但锂电池通常有4个3.3伏电池单元。所以，它们说的并不是同一种电子语言。带有特殊电路的电池可以在这个较低的电压下工作。然而，这将不是一个最佳的设置。因此，买一个专为锂电池设计的智能充电器是个好主意。好消息是，许多像Shorai这样的名牌制造商都在生产这些产品。但实际上，考虑到锂电池的稳定性，你可能根本不需要充电器——即使你的自行车在寒假期间停止使用。相反，只需将负极铅从电池上断开，由于锂的寿命长，当你在春天重新接上它时，它就会很好了。

到目前为止，你可能想知道为什么原始设备制造商不在每辆摩托车上都使用锂电池，因为锂电池要好得多。原因很简单，铅酸电池是一种商品，自行车设计师选择把他们的预算花在其他地方。还记得牵引力控制很少见的时候吗?像所有相对较新的技术一样，随着规模经济的发挥作用，我们将看到更多的OEM设备。目前，锂电池正在渗透到现代的升排量自行车和许多顶级越野摩托车中，如杜卡迪Panigale V4和本田CRF450R。尽管如此，如果一辆自行车是一个价格点模型，并有经济的悬挂或刹车，你可能不会很快在其中看到锂电池。

虽然锂电池的轻巧性被过度强调，但当你需要更换OEM电池时，它仍然是一个加分项。相反，锂电池本身就更好。BMS患者几乎是不可能被杀死的，BMS电路可以防止它的发生。所以，把你的自行车停一个月或更长时间(顺便说一句，真为你感到羞耻)，当你按下启动器时，它就会启动。

所以，就目前而言，当你的自行车电池出现故障时，你必须决定是否值得为更高的可靠性、更大的启动安培、更强的自放电电阻和更轻的重量付出额外的钱。你觉得你会怎么做?

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