不得不承認不久的將來會是電動汽車的天下。我們現(xiàn)在就像懷揣著糖果憧憬未來的孩子,一直苦惱的油價問題終于有辦法解決了,商家這邊也沒閑著,廣告鋪天蓋地涌過來讓我們眼花繚亂。
而在這些廣告當中,「續(xù)航里程300km」一直是出現(xiàn)最多的字眼之一。
政策傾向?
從最新公布的《2016-2020年新能源乘用車車型積分標準》來看,除插電混動車型外,純電動車和燃料電池車預獲得滿分5分需要達到350km續(xù)航里程,比300km稍高,符合政策上希望一般車企更上一層樓的同時又讓一部分優(yōu)秀企業(yè)獲利的意思。
特斯拉帶動?
特斯拉一直是量產(chǎn)電動汽車的標桿,為了進一步鞏固其在電動汽車領域里的領先地位,年初的時候,特斯拉又將其新款MODEL S轎車的續(xù)航里程提升為539km。
雖然現(xiàn)在已經(jīng)有不少號稱自己續(xù)航里程超1000km的汽車制造商出現(xiàn),但論規(guī)模和可行性還差的遠。
而早在2014年較低版本MODEL S 60D續(xù)航里程為362km,更早之前MODEL S(2012)最大續(xù)航里程則為258km,這兩三年間300km續(xù)航里程正好就是中間值,也可以看成是一道坎。
「續(xù)航里程300km」概念大概在三四年前被提出,這和MODEL S的發(fā)展歷程有一定的契合,所以不排除受到特斯拉的影響,大家都把300km當作進入一線電動汽車的門檻。
3300km是一個可能達到的水平?
現(xiàn)在汽車廠家努力一把基本能夠達到200km左右(車型尺寸相當情況下),所以300km是一個可能達到的水平。我們不妨看一下市面上熱門車型續(xù)航里程都是多少。
以上是根據(jù)網(wǎng)站統(tǒng)計或官方說明,會存在一定出入,我們這里主要討論的是大趨勢,另外部分品牌沒有選擇全系電動車型。
而且多數(shù)人一天的駕駛里程普遍在100km以內(nèi),如果能達到300km水平,這基本意味著兩三天不用充電,需要時刻充電所帶來的緊張感會降低很多。
是技術受限導致的嗎?
電動汽車有一點一定比汽油車好,那就是它能更加方便地改變續(xù)航里程,其理論上限可以大得驚人,說到底我們只需要不斷增加電池的數(shù)量就行了。所以說這哪是技術受限,都是因為窮啊。
按道理話糙理不糙,但有這么明顯的解決手法,為什么一些挺有錢的公司也在為難呢?簡單來說其中的原因有四:
電池數(shù)量與汽車重量
增加電池數(shù)量和提高續(xù)航里程并不是絕對的正比例關系,電池數(shù)量增多必然會增大電池管理系統(tǒng)的負擔和電池儲存需要的空間,而這些最直接的影響就是增加車身重量。
汽油車上有“寧少十匹,不多一斤”,這放在脆弱的電動汽車上尤甚,所以我們也看到了,特斯拉一上來就整全鋁車身。
電池能量密度
電池能量密度是衡量單位空間內(nèi)儲存電能的大小,這就像我們往同一水瓶里灌水和灌油比重量一樣,灌水的水瓶自然重量更大,所以在電池體積一定的情況下,我們希望盡可能多的把電池中的“水”換成“油”。
但“水換油”可不簡單,先天因素就能讓人絕望。以比亞迪為例,其采用的磷酸鐵鋰材料電池能量密度最大大約在140Wh/kg。如果一輛比亞迪電動車要做到400km續(xù)航里程,電池大概在600kg。
而特斯拉的三元材料電池,大概只需要400kg左右,但是能量密度太高,又會影響穩(wěn)定性,安全性會下降。更不用說被大家稱為“下一代風口,實現(xiàn)彎道超車”的固態(tài)電池了。
電池系統(tǒng)的控制水平
雖然電動汽車的動力總成系統(tǒng)已經(jīng)比傳統(tǒng)燃油車要簡化很多,且不說電動車還要分BEV(純電動車)/PHEV(混合電動汽車)/FCEV(燃料電池汽車)等,就電池系統(tǒng)的管理就夠喝一壺的了。
以大家十分頭疼的電池溫度管理系統(tǒng)為例,研究表明,溫度對動力電池容量和壽命的影響十分巨大,嚴重情況下還有可能導致電池起火。
以閥控鉛酸蓄動力電池為例,其最佳工作溫度為15℃~25℃,在此溫度范圍內(nèi)動力電池能保持最佳工作狀態(tài)。溫度過高會使部分充電電流轉化成熱能,加劇電池內(nèi)部溫度的上升,造成惡性循環(huán),使動力電池損壞容量減小。
當環(huán)境溫度在25℃時,若溫度升高6℃以上,動力電池壽命就會大幅度縮短。
就溫度管理系統(tǒng),現(xiàn)在就出現(xiàn)了兩派,一派是像特斯拉這樣被動式的冷卻循環(huán)系統(tǒng),安全可靠性高,但體積大;一派是像別克VELITE 5這樣主動式冷卻液管路,體積小,屬于新興技術穩(wěn)定性欠佳。
此外,整個動力系統(tǒng)的綜合表現(xiàn)也很重要,而這往往是最難以直接衡量和評價的。
比如特斯拉Model 100車型搭載了全新的100kWh電池,續(xù)航里程可達507km,而將年內(nèi)上市的新款e-Golf,續(xù)航里程約300km(e-Golf搭載一臺最大功率為100kW的電池系統(tǒng)),所以想增加里程可不是簡單增加電池功率這么簡單。
小結:
看來「續(xù)航里程300km」的說法并不是拍腦袋就提出來的,而現(xiàn)今技術層面和政策層面都在往這個門檻上靠,這就像百公里加速多少秒優(yōu)秀一樣,看似沒道理,但其實是多方面綜合因素導致的。
而量產(chǎn)車“續(xù)航里程300km”的門檻還要持續(xù)多久,現(xiàn)在看來可能還得兩三年的時間。
一方面從最開頭的《2016-2020年新能源乘用車車型積分標準》來看,350km會是門檻,要是短期內(nèi)大家都超過這個水平,那只能說這個“標準”是相當不合格的;
另一方面雖然現(xiàn)在各家都開始布局超級續(xù)航里程車型,量產(chǎn)電池技術質變還遠遠沒有到來,比如遲遲沒有量產(chǎn)的寶馬固態(tài)電解質電池可能要到2026年才能實現(xiàn)量產(chǎn)目標。