電動車續航破1000公裏沒有意義?
電動車續航破1000公裏有意義
純電動車單次滿電續航能跑多少,才能讓用戶不再有續航焦慮?如果妳以為1000km這個答案是在開玩笑,那不好意思,車企與電池供應商們顯然已經當真了。最近,先有極氪汽車交付“千裏續航套裝”的極氪001車型,又有國軒高科發布全新磷酸錳鐵鋰電池,兩者的關鍵詞都指向了“續航1000km”。那麽,目前的純電動車,是如何從比較常見的500km左右的續航,壹路卷破1000km門檻的呢?而在實際應用之中,所謂的“千裏續航”能帶來多大的效果呢?
“續航破千”是怎麽實現的?
想要獲得更長的純電續航,無非從開源與節流兩個方向來考慮。節流部分值得便是汽車能耗,目前比較主流的做法是通過使用碳化矽材料,來提升系統效率等等。而開源部分,主要指的便是動力電池的容量。恰好,前面聊到的極氪001 千裏續航套裝就是滿足了這兩個條件。而在動力電池部分,目前車規級想要做到相對更長的續航,至少也是磷酸鋰路線起步,而三元鋰還是追求長續航的普遍做法。以極氪001 千裏續航套裝為例,便是采用的三元鋰路線的寧德時代麒麟電池。
寧德時代對於高性能三元鋰電池的專註,幾乎與另壹家專註磷酸鋰的比亞迪,構成了新能源車電池發展路線這枚硬幣的正反面。但是與之前大家比較熟悉的“811電池”不同,寧德時代麒麟電池並不是在化學層面將單體電池容量繼續向前卷,而是通過物理層面的升級,使整個電池包的利用效率變得更高。如果將麒麟電池換壹個說法,相信就要明確很多,那便是“無模組電池”。
將電池包內的隔熱、冷卻、橫縱梁等部分集成化,通過減少“公攤”,在保證電池包整體強度以及安全性的情況下,收獲更多布置電池電芯的面積。從而在電池包體積可控的情況下,提升電池容量。比如說,極氪001 千裏續航套裝版本的電池能量密度,就達到了200Wh/kg(即便特斯拉4680電池大規模落地,能量密度大概也在同壹檔水平)。
而同樣是在物理層面,如果由麒麟電池這類無模組電池技術,疊加車企目前熱衷的底盤集成動力電池包技術,其電池容量,還能更上壹層樓。至於化學層面也並非是到此為止,還是以寧德時代為例。前不久發布的凝聚態電池,大概率將優化電解液,甚至是正負極材料,從而獲得更高的能量密度,以及延長使用壽命和更低自放電率等效果。如果將凝聚態技術的電池電芯,與麒麟電池的無模組技術結合,恐怕所謂“千裏續航”都還不是終點。
但以上這些都還是基於三元鋰路線,那麽價格上相對更親民壹些的磷酸鋰,也有希望突破1000km續航嗎?這我們就得來參考國軒高科發布全新磷酸錳鐵鋰電池了。雖然看起來底層邏輯與寧德時代就不壹樣,但從國軒高科的發布內容來看,恐怕與麒麟電池也有相得益彰的地方。“雙面液冷、極簡的結構電氣設計,結構件重量及線束長度大幅減少,體積成組率達到76%”,以上官方發聲的內容其實壓根與磷酸錳鐵鋰沒啥關系,倒是與無模組電池的發展方向屬於壹個路子。由於這款電池預計要到2024年才能量產,所以即便是有關物理層面上的亮點,暫時也只能點到為止。
不過,化學部分的事情雖然國軒高科並沒有聊太多,但磷酸錳鐵鋰路線並非它壹家的專屬,其發展優勢實際也屬於明牌狀態。磷酸鐵鋰在循環性能優異,充放電過程中電極結構變化小、穩定性高,以及整體制造成本較低等優勢,決定了其在新能源車領域的市場地位。但是相應的,其導電、充放電性能差等劣勢,也是不容忽視。所以在超長續航以及超強性能等方面,三元鋰電池仍然占據絕對優勢地位。而錳的加入,能夠在不影響底層結構的前提下,有效提升電芯的理論能量密度。
“續航破千”解決了續航焦慮嗎?
當然,對於大多數消費者而言,破解續航焦慮的問題,要比收獲更好的性能表現等等,還是重要的多。既然,無論是三元鋰還是磷酸鋰,都在可視範圍內,有著將續航提升至1000km以上的能力,那麽純電動車的推廣障礙是不是也能就此被突破呢?答案恐怕還是很難。因為僅從超長續航本身來看,就會帶來新的價格焦慮。在市場“油電同價”的呼聲下,插混(含增程)無疑走的相對更為激進。而純電動則更多受制於動力電池的成本。
如果妳要說,磷酸錳鐵鋰電池可以滿足長續航與低成本的需求。但不容忽視的是,環境溫度對於鋰電池的影響。即便是復合材料後的磷酸錳鐵鋰電池,其低溫狀態下的表現預計也是低於三元鋰電池的存在。而續航標定的精準度,本身也是影響消費者對於續航焦慮心態的重要因素。除此之外,重量因素也是又壹個重要負擔。由於密度因素,磷酸鋰相對三元鋰,在相同容量的情況下,電池包理論上會更重壹些。
這對於同樣在卷容量的三元鋰電池內部,也是如此。極氪001 千裏續航套裝版本,就比WE版在整備質量方面多出了120kg,幾乎等於多承載了2個成年乘客的狀態。而車重則會進壹步影響能耗,還是這兩款車型相比,極氪001 千裏續航套裝的官方百公裏電耗要多出0.2kWh。
更重要的是,即便想要通過攜帶更多電池來強化續航的辦法,似乎也已經用到頭了。因為無論是無模組,還是更進壹步的底盤電池壹體化技術,已經將車身與電池包除了“承重墻”之外,能夠想辦法的地方都考慮了。即便還有壹些邊邊角角,能夠在相同技術路線情況下,大幅度提升電池容量的可能性也在迅速降低。如果繼續堅持走長續航,甚至超長續航的路徑,來破除裏程焦慮心理,那麽剩下的辦法也只能是改變電池的化學性能。比如前面提到的凝聚態電池、磷酸錳鐵鋰電池等等。
此外,聚焦補能環節,也是破除裏程焦慮的重要路徑。畢竟燃油車時代,普遍壹箱油也就數百公裏的續航。單次補能做到1000km以上,甚至更多,從實用性與性價比角度來說,意義似乎並沒有付出的努力那麽大。那為什麽各方還要在單次續航裏程這個問題上繼續卷下去呢?首先,從補能技術,比如800V等等的研發與裝車,還有諸如充電樁、換電站等基礎設施建設,都不可能是壹夜之間能夠搞定的。
它們與電動車的銷量甚至是相輔相成,循序漸進的關系。那麽在現階段,帶來更多超過1000km續航的純電產品,對於扭轉消費者內心裏程焦慮心態,也有著重要意義。即便排除心理因素,我們同樣不能忽視整個發展過程中,動力電池領域在物理與化學層面螺旋前進的狀態,這些都將成為奠定未來新能源車市場的重要技術基礎。