05.09 電池能量密度,一個困擾新能源汽車走向遠方的關鍵技術

環境和能源問題促使新能源汽車蛋糕的不斷增大,也催生造車新勢力紛紛亮劍。近期剛落幕的北京車展上,蔚來、威馬、奇點、雲度、拜騰、前途等九家新勢力車企攜20餘款車型集中亮相,吸引了不少媒體的聚光燈,一時間可謂風頭無二。

造車新勢力:雷聲大,雨點小

喧譁的掌聲落下後,一個令人遺憾的發現是,造車新勢力們的作為類似“只聽樓板響,不見人下來”。除了個別企業推出了首款上市車型外,有的才僅僅拿出量產車的概念車,更有甚者還停留在“PPT造車”階段,距離真正量產還有很長一段距離,且目前造車新勢力們普遍未能實現大規模的量產車交付。

電池能量密度,一個困擾新能源汽車走向遠方的關鍵技術

撩起面紗看看新勢力車企的生產模式、體系架構以及背後的資本運作也是一筆模稜兩可的“糊塗賬”。有一家造車新勢力,官方介紹其日前上市的一款交互純電車型最高等速續航里程為600公里,補貼後市場起步價僅為9.9萬元,有專家質疑,如此低的價格如何支撐得起電池的製造成本?種種相似的套路讓人感覺,似乎一個“賈躍亭”倒下去,又有十個八個“賈躍亭”站了起來。

電池能量密度,一個困擾新能源汽車走向遠方的關鍵技術

那麼讓這些造車新勢力一腔熱血卻步履踟躕的真正原因是什麼呢?就是新能源車的核心技術難題:電池能量密度。

能量密度是個啥

能量密度,指的是單位質量或單位體積的電池所放出的能量,即體積比能量或質量比能量。這是一個比較難理解的概念,我們來看前方高能網友提供的通俗講解,他用了一個相對比較極端的例子幫助大家更容易地理解。

電池能量密度,一個困擾新能源汽車走向遠方的關鍵技術

“在自然界中,能量密度最大的東西是核聚變,也就是太陽的核心反應和氫彈;其次的鈾325的核裂變,也就是原子彈;再其次是鈾238,也就是核反應堆。理論上說這三個東西要是能裝在汽車上,您就是開到死,也不用再考慮燃料的問題了。不過,這種車我是肯定不會買的,您要是有興趣的話可以嘗試一下!

“相比於前面這三種天文數字級別的質量能量密度,我們常用到的鋰離子電池的質量能量密度是0.46-0.72,而鎳氫電池的0.4則更低,甚至還不如水1.968。

電池能量密度,一個困擾新能源汽車走向遠方的關鍵技術

能量密度的低下導致同體積儲存的電能少,而對於乘用車來說,能夠裝載的電池體積幾乎是固定的,所以,電力供應是制約目前所有移動用電設備的大問題。所以說,電池能量密度決定汽車的續航里程,誰贏得電池的大容量,誰就可以在新能源汽車市場中高奏凱歌。

新能源車受制於電池能量密度的考驗

新能源汽車用電力電池主要有鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、鈉硫蓄電池。然而,任何新科技的發明從研發到成熟地應用到生產或生活領域都要經過無數次的實驗,車用新能源電池作為一種新型技術,電池能量密度低的問題難以克服,由此衍生出另外一個嚴重的制約性難題,即如何快速補充動力來源。其次如何平衡安全和經濟性也是一個非常棘手的問題。

看看始終強調自己的電池密度居行業第一的特斯拉,今年3月25日,特斯拉Model X在美國發生碰撞後起火,導致司機不幸身亡的事故,已經給狂奔的新能源車企敲響了警鐘。

電池能量密度,一個困擾新能源汽車走向遠方的關鍵技術

在這起事件中,有業內人士開始質疑特斯拉的電池工藝,認為Model 3採用的是特斯拉自主生產的21700電池陣列,為了追求電池能量密度的提升,降低了電池壽命和安全係數。

那既然新能源汽車受到這麼多難題的困擾,那為什麼各國都在大力推動新能源汽車替換內燃機車輛呢?

電池能量密度,一個困擾新能源汽車走向遠方的關鍵技術

簡單點說就是,除了對環保的考量外,電池動力確實提供了一條替代石化能源的可能性。這是一次技術上革命性的飛躍,哪個國家都不願意在這場大潮中掉隊。因此,中國才會在《中國製造2025》明確了動力電池的發展規劃:2020年,電池能量密度達到300Wh/kg;2025年,電池能量密度達到400Wh/kg;2030年,電池能量密度達到500Wh/kg。

新能源車的發展是勢在必行,有關電池的核心技術瓶頸還在科研人員的不懈努下在繼續,我們從最早一批購買了純電汽車的車主的使用體驗中遇到的問題就能知道,車載電池的衰減是不可避免的,尤其是在電動汽車剛剛開始發展,技術尚不成熟的時期。等到想要更換汽車時,電動汽車的殘值真是低得令人髮指。特斯拉都是如此,就更不用說國產品牌了。


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