[汽車之家 技術] 一日加班,收工后打車回家,路上閑來無事與司機師傅胡侃,侃著侃著就聊到了帝都搖號的事兒了。他抱怨指標難拿,也不想嘗試新能源。問及原因,無外乎充電時間長、續(xù)航里程短,車價高。眼看要有打不住的趨勢,我覺得秀一波“貫口”操作的時機到了,所以毫不猶豫的打斷他:“師傅,您說的那都是老黃歷了,現(xiàn)在的新能源車已經(jīng)不是2、3年前的那個樣子了!您聽我慢慢跟您聊哈!
◆ 疑問一:純電動車續(xù)航短?
今天回看早期的個人純電動車,時代技術所限,產(chǎn)品綜合續(xù)航大多在150km徘徊,實在少的可憐。如果在使用過程中再開個空調(diào)或者暖風,續(xù)航能力簡直慘不忍睹。盡管還有一些朋友愿意做“第一個吃螃蟹的人”,開著那些并不顯眼的純電動車行駛在城市的各個角落,但那個時候純電動車給人的印象確實除了充電便宜之外,沒有其他的優(yōu)點了。因此,別說長途出行,在北京、上海這樣的大城市中,能滿足2-3天的短途城市通勤就算謝天謝地,但這些都已經(jīng)是“老黃歷”了。
不過,隨著技術的發(fā)展,純電動車的續(xù)航能力也在不斷提升,在這幾年間純電動車綜合續(xù)航里程飛速突破200km、300km。到了今年上半年,比如北汽新能源EU5、比亞迪秦EV450、吉利帝豪EV450這些今年上半年上市的新車,綜合續(xù)航里程都已經(jīng)達到了400km的級別。別說城市代步,就算是跨省出行也絕非不可,從這方面看,已經(jīng)有不少售價親民的純電動車續(xù)航能力開始接近傳統(tǒng)燃油車了。
對于綜合續(xù)航里程達到400km級別的車型來說,如果大家通勤距離是60km的話,至少在工作日期間的代步需求是可以滿足了。而且,如果周末想去郊游或者城際出行應該不會有什么問題了。比如從北京到天津單程約120km,這對于具有400km續(xù)航能力的車型來說已經(jīng)不是什么難事,甚至在完成高速路段的行程之后,您還有多余的電量在目的地周邊走一走、逛一逛。
盡管我們不是科研人員,但純電動車續(xù)航里程增長的原因也能猜得八九不離十。沒錯,功臣之一就是動力電池組,其一方面的提升在于材質(zhì)、電池能量密度,除此以外,還有BMS(電池管理系統(tǒng))的功勞,下面我們就先看看大家最關心的電池組。
● 更換材料、提升能量密度
新能源汽車推廣初期,各家車企所采用的動力電池大多為磷酸鐵鋰電池。它的特點是高溫工況下電池性較好,缺點則是能量密度較低且提升空間不大,低溫工況下電池性能較差。從數(shù)據(jù)上看,當時磷酸鐵鋰電池的能量密度大約在80Wh/kg左右,小型純電動車的動力電池的電量差不多是25kWh,這就是為什么當時車輛綜合續(xù)航里程僅為150km的重要原因之一。
當然這也跟車型的大小有關系,如果車型尺寸較大的話,位于車身底部的動力電池可以做的更大一些,載電量和續(xù)航能力也會隨之提高。不過,雖然車輛車輛尺寸變大、理論上載電量越高,可別忘了到時自重也會隨之上升,內(nèi)耗也會隨之增加,所以在載電量高和自重大之間找到一個平衡一直是研發(fā)的難點。
如果純電動車選用磷酸鐵鋰電池的話,要想續(xù)航長,就要在車內(nèi)布置大量的電池,但乘用車可布置的電池空間有限,所以動力電池的體積不可能被設計的很大,那么載電量就受到了限制,當然續(xù)航能力就比較有限了。而且在冬季,由于其低溫狀態(tài)下充放電能力下降,這使車輛的續(xù)航能力也隨之下降。加上,當年磷酸鐵鋰電池作為主流技術路線出現(xiàn)在大部分在售車型中,因此純電動車給了大家一種續(xù)航里程短,而且冬天更不靠譜的感覺。一種電池遇到瓶頸,自然就給了另一種電池登場的機會,這就是現(xiàn)在常見的三元鋰電池。
為了解決續(xù)航的短板,能夠在有限的體積下,讓動力電池充入更多的電量,能量密度相對較高的三元鋰電池開始出現(xiàn)在各廠家的新車型中。當時這種材質(zhì)的動力電池能量密度基本上可以達到100Wh/kg左右,前文提到的同款車型,動力電池體積不變的情況下,載電量能可提升到30kWh左右,綜合續(xù)航里程能夠達到200km。當然,對于一臺真正意義的車來說,這樣的續(xù)航能力也不太能讓使用者滿意,頻繁充電還是純電動車的日常狀態(tài)。那現(xiàn)在的純電動車的續(xù)航能力和動力電池的能量密度是一個什么樣的狀態(tài)呢?
目前在售車型的電池能量密度與前兩年相比確實有了不小的提升。目前長續(xù)航版本車型的動力電池能量密度普遍處于130Wh/kg的水平,甚至有的電池企業(yè)可以將能量密度提高至160Wh/kg。根據(jù)目前工信部的數(shù)據(jù)來看,我們發(fā)現(xiàn)續(xù)航能力的高低和動力電池能量密度之間存在著一種比較微妙的關系。
舉個最直觀的例子,北汽新能源LITE和EU5,都是現(xiàn)在市面上在售的純電動車型,而且兩車都搭載了三元鋰電池。兩車推出時間相差不到半年,所以動力電池的能量密度差異不大。但是由于車型尺寸的原因,LITE的載電量為16.4kWh,綜合續(xù)航為150km,EU5的載電量為53.6kWh,綜合續(xù)航則達到了416km。由此可見,隨著各家車企推出體型更大的產(chǎn)品,也是消費者可以購買到續(xù)航更長的車。
另一方面,技術的成熟也會使相關零部件的制造成本降低。隨著動力電池技術的不斷成熟和生產(chǎn)線不斷地趨于自動化,可以使動力電池的成本得到有效的控制。換言之,隨著時間的推移,同樣的購車預算,我們今天可以買到的產(chǎn)品,續(xù)航里程比數(shù)年前同級別的產(chǎn)品明顯提升不少。
當然,不可否認的是,除了這些長續(xù)航版本的車型在售以外,市面上還有一些續(xù)航能力仍處于200k-300km左右的車型。這是為了滿足不同需求的消費者而設計的,畢竟長續(xù)航還是要依靠充足的電量才可以實現(xiàn),但電容量高的動力電池勢必成本較高,整車的價格也就相對較貴。所以如果沒有長續(xù)航需求的消費者,還是會有續(xù)航稍短且價格較低的車型可以選擇的。
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