EV 電池迷思：LFP 電池就該無腦充到 100% 嗎？

少了一堆傳統燃油車保養知識後，電動車的日常照顧其實已經很輕鬆，少數還能讓車主煩惱的問題之一，就是電池到底要不要充到滿？如果是 LFP 磷酸鐵鋰電池，真的就可以每天無腦充到 100% 嗎？

這篇文章將會探討鋰電池化學組成與充電反應的特性，如果你時間有限，我們先講結論：無論哪一種鋰離子電池，如果要追求極致的電池壽命，日常充電時最好將電量維持在 80～90%，如果有長途出行需求，才將電量充到 100%。接下來我們再來一步步拆解這個迷思。

LFP 無腦充到飽的迷思並非空穴來風，或是謠言，它其實是車廠刻意創造的。2021 年起，特斯拉開始在標準版車型導入 LFP 電池，當時的車主手冊就記載：建議將充電上限保持在 100%，並且至少每週一次將車輛電池充滿。

▲特斯拉 LFP 電池車款會顯示建議每週一次充到 100%。

福特 Mustang Mach-E 標準續航版，同樣採用 LFP 電池，它的保養手冊則建議，將日常充電上限設為 100%，並且每個月至少充滿電池一次，以維持續航里程準確度。除非長時間不用車，才建議將電量維持在 50%。

原廠都叫車主充到 100% 了，你們這些小時候不唸書的記者，竟然敢唱反調？你是要信車主手冊，還是信我是秦始皇？

按照手冊建議的方式照顧車輛，當然沒問題，大部分電動車主也確實遵循原廠指示，根據電動車電池研究機構 Recurrentauto 的數據，LFP 電池車主充到 90～100% 的比例，遠遠超過非 LFP 電池的車主。然而，實際上 LFP 電池並非無敵，在滿電狀態下它一樣會受傷，只是相較於 NCM 等鎳基電池，它的電池衰退比較緩和、風險也較低。要理解這個成因，就得先鑽進電池裡看一下。

LFP 電池與 NCM 電池

雖然鎳基電池還可以細分，考慮到台灣電動車的生態，我們就更簡單一點用 NCM（鎳鈷錳，也常用三元鋰稱呼）來跟 LFP 電池比較。鋰電池是透過氧化還原反應進行充放電，充電的時候，電子從正極被抽走，鋰離子 Li⁺ 也從正極脫離，經過電解液跑去負極跟石墨結合。因此，當電池電量越接近 100%，代表正極材料越接近「極限去鋰」狀態，換言之，在滿電狀態下，LFP 與 NCM 的差異可以理解成「沒有鋰離子的時候，誰比較穩固？」

從材料學的角度來看，LFP 的晶體結構屬於橄欖石架構，具有穩定的「骨架」，而 NCM 則是層狀結構，我們可以用疊疊樂這個又吵又討厭的桌遊來理解。LFP 電池的正極材料就像正常的疊疊樂，充電的時候「鋰離子」就像每一層正中間的木條被抽走，即使最後看起來一堆洞，整體也不會倒塌。NCM 電池則像是過年時某個小屁孩提議，用一百張 A4 紙來玩疊疊樂，充電的時候就抽走 1 張，抽得越多就越容易崩潰。

▲LFP 與 NCM 正極材料結構對比。（Source：Gemini 生成）

當然鋰電池並不會像遊戲一樣整個垮掉，但是層狀結構的 NCM 電池在鋰跑光的時候，容易產生「陽離子混排」現象，有點像是本來被一層鋰隔開的上下兩層黏在一起，當鋰離子要回來的時候，就失去原本的空間，這就導致電池容量永久流失。

因此，如果使用 NCM 電池的話，日常使用建議充到 80% 就好，讓 20% 的鋰離子可以撐住足夠的空間。那 LFP 電池的正極結構如此穩定，充到 100% 應該就沒問題了吧？

100% 電量時，LFP 電池受的傷在哪？

儘管正極結構相對穩定，但電池並非只靠正極。當你抽掉一堆鋰離子木條時，負責接住木條的就是石墨製造的負極，它就像是遊戲裡少不了的乖小孩，在旁邊不吭聲的接住這些木條，但當他越接越多時，就可能會不小心掉了一根。這個現象在電池化學稱為「鋰沉積」，來不及嵌入負極的鋰離子，沉積下來形成鋰金屬，無法再回去正極。

鋰沉積帶來三個問題，無法回到正極代表電池可用容量永久下降，同時使得負極外的 SEI（電解質界面膜）變厚，影響鋰離子流動路徑，使得充放電效率下降，最後是最危險的，當鋰金屬增加時，如果又持續在高電流或超低溫情況下，就可能形成尖銳的「枝晶」結構，可能會刺穿電池內隔離膜導致短路，進而熱失控。

換句話說，即使正極材料使用相對穩定的 LFP，但負極材料依然難以承受大量鋰離子，如果長時間處於 100% 電量，還是會造成壽命衰退，只是衰退程度不會像 NCM 那麼快而明顯。

既然如此，為何車廠建議充到滿？

這就回到每個人對「電池健康」的定義差異了，對車廠來說，鋰電池在 8 年或 16 萬公里內，可用容量只要高於 70%，就算是「健康」。極端一點的例子來說，如果新車可以開 500 公里，2 年後剩下 351 公里，對車廠來說都是正常狀態。

而且鋰電池的壽命衰退並非線性，到了某個電量之後，就會掉得非常緩慢，千算萬算只要 8 年內不要掉超過 31%，車廠就滿意了。同時，LFP 電池本身的壽命就更長（正極結構穩定），讓特斯拉更放心鼓勵車主充到滿。

▲美國車主分享它的後驅版 Model Y LFP，經過一年 1.8 萬英里後，續航里程只少了 1 英里。（Source：影片截圖）

但如果 100% 電量還是有傷害，幹嘛硬要車主充到滿呢？其實這裡面還有一個小細節，就藏在電池管理系統（BMS），用比較負面的說法就是「藏電」。車主以為把電池充到 100% 了，其實 BMS 可能還預留了 1～2% 的空間，同時它可以精準的限制電壓、限制電流、控制溫度，透過這些方式降低風險。

最重要的是，LFP 電池電量在 20～90% 時，電壓變化非常小，這會讓 BMS 難以透過電壓變化來校正電量預估，因此需要偶爾充到 90% 以上，才好校正，避免車主開到 20% 的時候突然就顯示沒電。

將這些因素相加起來，讓消費者可以無腦充到 100%，又不會造成明顯電池老化，對車廠來說會是最好的論述。但理解了更細膩的電池化學原理之後，如果這台車你打算開十年以上，而且完全沒有充電焦慮，那無腦充滿不是什麼大問題。如果你是非常在意電池壽命，或是打算 3～5 年之後就要轉售，就需要更細膩的充電操作，平常維持在 80～85%，偶爾充到全滿，這樣就有機會讓電池更健康，壽命更長。

（首圖來源：Tesla）