比亞迪秦宋Pro EV,續(xù)駛600公里;吉利幾何A,續(xù)駛500公里;廣汽新能源Aion S,續(xù)駛510公里……500公里,到底夠不夠用呢?說起新能源汽車的續(xù)駛里程,很多人的第一反應是“里程焦慮”。雖說里程焦慮不是病,但焦慮起來真的很要命。
“新能源汽車的‘里程焦慮’,與新能源汽車技術(shù)進步密切相關(guān),特別是與動力電池技術(shù)直接相關(guān)?!焙洗髮W材料科學與工程學院副教授黃宏文向《中國汽車報》記者介紹,拋開補貼因素之外,從技術(shù)角度而言,盡管原因眾多,但在一定程度上,作為有新能源汽車“心臟”之稱的動力電池是破解“里程焦慮”的關(guān)鍵。
里程焦慮來自何方
想要破解“里程焦慮”,首先要找到“里程焦慮”的根源來自哪里。
很多普通消費者認為,新能源汽車的技術(shù)應該比傳統(tǒng)燃油車更簡單,多加點電池不就可以解決續(xù)駛里程問題嗎?事實卻沒有那么簡單。加碼電池,電機、電控及熱管理系統(tǒng)都要改變。僅從重量而言,一款續(xù)駛里程在300公里的純電動汽車,僅電池的重量就要超過500公斤,續(xù)駛里程在500公里的純電動汽車,僅電池重量就已近1噸。
“同樣是電動汽車,有的使用磷酸鐵鋰電池,有的使用三元鋰電池,這些電池到底哪個更好?”很多消費者會問。
據(jù)介紹,新能源汽車的動力電池從廣義上講主要可分為化學電池、物理電池和生物電池三大類,其中化學電池和物理電池已經(jīng)應用于量產(chǎn)電動汽車中,而生物電池則被視為未來電動汽車電池的重要發(fā)展方向之一。
化學電池是目前電動汽車領(lǐng)域應用最為廣泛的電池種類,如鎳氫電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池、燃料電池等。這其中,最廣泛應用于電動汽車的就是鋰離子電池,根據(jù)電池正極材料的不同,鋰電池又可以分為磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池和錳酸鋰電池等。
三元鋰電池,近年來正在被越來越多的車企運用于新能源汽車動力電池。三元鋰電池具有能量密度高的突出特點,因此在同樣的電量下,三元電池系統(tǒng)的重量更輕、體積更小,使得整車的續(xù)駛里程可以大幅提升。此外,三元鋰電池還具有低溫性能好、放電倍率高、一致性好和剩余電量(SOC)估算簡便等優(yōu)點,極端最低氣溫可達到-20℃至-15℃。其缺點是熱穩(wěn)定性不如磷酸鐵電池,當其自身溫度達到250℃-350℃時,內(nèi)部化學成分就開始分解。因此對電池熱管理系統(tǒng)提出了極高的要求,需要為每節(jié)電池分別加裝保險裝置,這就會加大其經(jīng)濟成本。而且,三元鋰電池在使用壽命上相對較短。
磷酸鐵鋰電池,其優(yōu)勢是安全性能好、循環(huán)壽命長且價格低廉。其可以在390℃以內(nèi)的高溫下保持穩(wěn)定,不會因過充、溫度過高、短路、撞擊而產(chǎn)生燃燒。此外,磷酸鐵鋰電池的使用壽命也比較長,理論壽命可以達到7-8年。但受限于材料本身和技術(shù)方面的原因,磷酸鐵鋰的能量密度較低,對于整車的續(xù)駛里程有一定影響。此外,磷酸鐵鋰電池的容量較小,同樣的電池容量,磷酸鐵鋰電池的重量更重、體積更大,也影響了其續(xù)駛里程。磷酸鐵鋰電池在低溫下的表現(xiàn),也是目前一部分新能源汽車主的痛點所在。
補貼退坡不容忽視
其實,各車企紛紛推出續(xù)駛500公里左右的新能源汽車,不僅有技術(shù)進步的原因,還與新能源汽車補貼退坡等政策因素有關(guān)。
今年3月26日,財政部、工信部、科技部、發(fā)改委四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》,從2019年3月26日起實施,2019年3月26日至2019年6月25日為過渡期。與2018年相比,2019年補貼標準平均退坡約50%;設(shè)置了三個月過渡期,新政前按2018年老政策;更強調(diào)安全性一致性,沒有再推高能量密度上限;地方補貼明令取消。按照政策要求,過渡期后,乘用車領(lǐng)域?qū)⑷∠∮?50公里續(xù)駛的純電動產(chǎn)品補貼,且將250-400公里內(nèi)續(xù)駛產(chǎn)品的單車補貼降至1.8萬元,高于400公里純電動產(chǎn)品補貼額度也將同比退坡50%。
同時,基于地方保護等突出問題,新能源汽車地方補貼直接取消(新能源公交車和燃料電池汽車除外),改為支持充電、建設(shè)配套運營服務。尤其是轉(zhuǎn)為用于支持充電(加氫)基礎(chǔ)設(shè)施“短板”建設(shè)和配套運營服務等方面。
業(yè)內(nèi)認為,2019年新能源補貼新政的出臺,一方面規(guī)范了新能源汽車行業(yè)發(fā)展秩序;另一方面,補貼大面積退坡,可以進一步深度檢驗新能源汽車企的能力,也許還會促使新能源汽車企的優(yōu)勝劣汰。
近年來,在汽車“新四化”的潮流中,很多傳統(tǒng)燃油車企業(yè)也開始涉足新能源汽車領(lǐng)域,特別是趕上去年以來的車市“寒冬”,又恰逢補貼退坡,這些車企還是臨危不懼,推出了更好的新能源汽車。
2019上海車展上,東風汽車就推出了自主研發(fā)的新能源汽車新產(chǎn)品東風啟辰D60EV等純電動新能源汽車。該車定位緊湊級轎車,動力方面,該車搭載最大功率為 120 千瓦的電動機;續(xù)駛方面,綜合工況續(xù)駛達到450公里。
“這些自主品牌新品集中展示了東風在‘五化’(輕量化、電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化)領(lǐng)域的最新創(chuàng)新成果,并以此加快打造為消費者提供全方位優(yōu)質(zhì)汽車產(chǎn)品和服務的卓越東風。”東風集團有限公司董事長竺延風向《中國汽車報》記者表示,補貼退坡正是檢驗技術(shù)實力的機會,東風有充分的實力和底氣,為用戶做更好的新能源汽車。
在車市“寒冬”、補貼退坡的背景下,不僅大的車企要經(jīng)歷嚴寒,中小車企及造車新勢力也不能幸免。但是,不少中小車企和造車新勢力也是充滿信心。
“退坡補貼、車市‘寒冬’反而是新能源汽車希望的賽道?!蓖R汽車創(chuàng)始人、董事長、CEO沈暉在接受《中國汽車報》記者采訪時樂觀地認為,威馬汽車作為造車新勢力,創(chuàng)業(yè)伊始就考慮到了多種因素,但是首要的是專注于把產(chǎn)品做好,產(chǎn)品做不好補貼再多也沒有用。新能源汽車退坡補貼對產(chǎn)品做得好的企業(yè)不見得是壞事,可能是福音。之前消費者為了補貼隨便先買一輛車,用的時候體驗不好,還不如一開始看準一個好的產(chǎn)品。退坡補貼對于威馬這樣專注于把產(chǎn)品做好的企業(yè)反而銷量上漲的機會更大。
同樣是在上海車展上,威馬汽車推出了威馬EX5 Pro等新產(chǎn)品。威馬EX5 Pro的綜合工況續(xù)駛能力達到460公里。沈暉所言,代表了部分造車新勢力的觀點。的確,如果沒有補貼,消費者會更加專注于產(chǎn)品,對銷售商、對用戶反而是好事。因此,從戰(zhàn)略上看,首先產(chǎn)品必須強調(diào)安全可靠、質(zhì)量穩(wěn)定、體驗出色、成本合理,做到這幾點,就可以使企業(yè)健康發(fā)展。
不難發(fā)現(xiàn),或許是由于補貼退坡、車市“寒冬”,新能源汽車的心產(chǎn)品都在離開“退補線”,500公里左右的新能源汽車漸漸多了起來。
如何破解續(xù)駛難題
據(jù)不完全統(tǒng)計,我國新能源汽車保有量已經(jīng)超過了260萬輛,占全球一半。成本低、續(xù)駛里程長的電動汽車離我們還有多遠?“里程焦慮”如何破解?這都是新能源汽車企業(yè)和消費者面臨的問題。
業(yè)內(nèi)專家普遍認為,拋開補貼因素,破解“里程焦慮”,包括動力電池、新能源汽車上的熱管理系統(tǒng),以及里程上的充電樁等等因素。
“動力電池的發(fā)展方向包括氫燃料電池和固態(tài)電池等,盡管它們具備明顯的優(yōu)勢,但是三元鋰電池作為當前的普及品種,短期內(nèi)不會被替代。因為氫燃料電池和固態(tài)電池距離大規(guī)模的商業(yè)化還有距離,特別是固態(tài)電池,需要解決的技術(shù)問題更多。”北京大學化學與分子工程學院教授其魯向《中國汽車報》記者表示,最好的路徑應是在解決三元鋰電池技術(shù)短板的情況下,與氫燃料電池聯(lián)合使用,可以使新能源汽車的續(xù)駛、安全等綜合能力實現(xiàn)較大的提升。
熱管理系統(tǒng),使新能源汽車動力電池發(fā)揮最佳效能的關(guān)鍵。據(jù)介紹,如同人的體溫基本維持在37℃左右、過高就是發(fā)燒生病一樣,如今的新能源乘用車,多數(shù)使用的是三元鋰電池,一般的三元鋰電池,充電溫度為0℃到45℃之間,放電溫度為-40℃到60℃之間。只有在最佳溫度下,電池才能安全發(fā)揮最大的工作效率。一般而言,新能源汽車的熱管理系統(tǒng)主要包括四部分:電池熱管理系統(tǒng)、汽車空調(diào)系統(tǒng)、電機電控冷卻系統(tǒng)、減速器冷卻系統(tǒng)。
電池熱管理系統(tǒng)就是通過技術(shù)手段,對電池在不同情況下進行散熱、加熱、隔熱,讓電池始終處于45℃以內(nèi)的正常工作狀態(tài),即便電池組中有個別電池出現(xiàn)溫度過高的情況,熱管理系統(tǒng)也能及時發(fā)現(xiàn)并報警,通知操作人員進行適當?shù)娜藶楦深A。電動車的核心技術(shù)看電池,電池的核心技術(shù)看熱管理。當今的熱管理技術(shù)不僅涉及硬件,也涉及軟件算法。熱管理系統(tǒng)的技術(shù)水平,不僅關(guān)系到電動汽車的安全性,也直接影響到續(xù)駛里程的表現(xiàn)。
在充電樁方面,從當初的新能源汽車的續(xù)駛只有120公里,后來逐步發(fā)展到200公里,再到300公里,到目前比較普遍的500公里。之所以還有焦慮,在很大程度上是因為充電樁的數(shù)量不足,畢竟它沒有加油站多。
數(shù)據(jù)顯示,今年新能源汽車銷售將達到160萬輛,而截至今年3月底,中國充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量僅為92.1萬個。面對未來新能源汽車的增量,加快充電設(shè)施的建設(shè)是當務之急。根據(jù)今年的補貼政策,新能源汽車購置補貼將轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)補貼。在這樣的背景下,2019將會是充電樁行業(yè)利好不斷的一年。
不斷向好的形勢發(fā)展,使人們有理由相信,續(xù)駛500公里及以上的新能源汽車將成為普及產(chǎn)品,破解“里程焦慮”的基礎(chǔ)正在構(gòu)筑。
“面對新能源汽車產(chǎn)銷兩旺的良好勢頭,通過多措并舉破解‘里程焦慮’是當務之急。”黃宏文認為。
編輯:蒙軒 曹亞玲(實習編輯)
(責編:王紫、連品潔)