為何新晉純電動(dòng)汽車電池續(xù)航長(zhǎng)，而價(jià)格還低呢？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-01 10:13
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最近我的一個(gè)在朋友想買純電動(dòng)汽車，是家庭的第一款車。我推薦來(lái)推薦去，他始終沒能滿意。歸根到底是因?yàn)槔m(xù)航和售價(jià)上不合適。續(xù)航里程高的，售價(jià)高的買不起。續(xù)航里程低的，售價(jià)低，但是沒有什么實(shí)用性。我想不光是我的朋友，對(duì)于絕大部分消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，續(xù)航和售價(jià)都是購(gòu)買純電動(dòng)汽車的時(shí)候最關(guān)心的問題。
其實(shí)在沒有補(bǔ)貼的情況下，純電動(dòng)汽車的價(jià)格還是比較高的。比如我找了三款純電動(dòng)緊湊型SUV。比亞迪宋，榮威ERX5。綜合續(xù)航400公里的車型售價(jià)已經(jīng)接近30萬(wàn)元了。對(duì)于絕大部分消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，這個(gè)價(jià)格已經(jīng)可以買一個(gè)寶馬3系，奧迪A4?；蛘邼h蘭達(dá)，銳界這樣的7座SUV了。如果沒有補(bǔ)貼和大城市的限購(gòu)政策，我想沒有人會(huì)因?yàn)閱渭兊氖∮湾X，去買純電動(dòng)汽車的。
但是我也發(fā)現(xiàn)，新晉純電動(dòng)汽車品牌，威馬，蔚來(lái)，奇點(diǎn)這些新的純電動(dòng)汽車廠商，他們的產(chǎn)品在發(fā)布的時(shí)候，售價(jià)總是比較低，起碼是低于同級(jí)別，同續(xù)航的傳統(tǒng)汽車品牌。如此下去，互聯(lián)網(wǎng)汽車品牌大有吊打傳統(tǒng)汽車廠商的趨勢(shì)。
于是我在想，為什么這些新晉互聯(lián)網(wǎng)汽車品牌的續(xù)航能這么好，而價(jià)格又很低呢？我百思不得其解。但是也能夠從中大概猜出個(gè)大概。我覺得無(wú)外乎是以下幾個(gè)原因。
1.完全獨(dú)立開發(fā)平臺(tái)
先說(shuō)為何新晉互聯(lián)網(wǎng)汽車的續(xù)航里程長(zhǎng)，我認(rèn)為可能是因?yàn)樗麄冇袆e與傳統(tǒng)車企，傳統(tǒng)車企在開發(fā)純電動(dòng)汽車的時(shí)候，是全新的平臺(tái)開發(fā)。好處有三個(gè)：1.電池布最大限度的布局，通常布局在車身底部，這樣可以布局更大的電池。2.由于車頭沒有了發(fā)動(dòng)機(jī)，因此車頭可以設(shè)計(jì)的最低矮，有利于風(fēng)阻。3. 最輕量化的設(shè)計(jì)，使用鋁合金，甚至是碳纖維材料，最大限度的降低整車質(zhì)量，提高續(xù)航。
而傳統(tǒng)汽車廠商在開發(fā)純電動(dòng)汽車的時(shí)候，往往是利用了傳統(tǒng)能源汽車的平臺(tái)開發(fā)，這種形式最大的缺點(diǎn)是電池的布置通常在后備箱，擠占了后備箱空間不說(shuō)，電池容量也小，續(xù)航里程也短。
當(dāng)然現(xiàn)在很多汽車廠商也學(xué)聰明了，開發(fā)的新平臺(tái)可以兼容傳統(tǒng)能源和新能源，比如吉利和沃爾沃聯(lián)合開發(fā)的CMA平臺(tái)。這樣電池就能夠布置在車底了。
所以新晉的新能源汽車品牌車型，可以在續(xù)航方面領(lǐng)先傳統(tǒng)汽車廠商。當(dāng)然傳統(tǒng)汽車廠商真的發(fā)力起來(lái)，實(shí)力也是很強(qiáng)大的，就像寶馬i8，i3一樣，直接使用碳纖維作為車身材質(zhì)，重量很輕，整車?yán)m(xù)航一下子就上來(lái)了。
2.獨(dú)立開發(fā)電池包
除了電池以外，電池包也很重要。電池包實(shí)際上就是將這些電芯或者袋裝電池串在一起，看上去并不復(fù)雜，但涉及到的問題很多，比如性能、BMS水平、物理結(jié)構(gòu)、安全等等很多因素，加上電芯本身的質(zhì)量和特點(diǎn)，即便是一模一樣的電芯，在不同的企業(yè)手中打造出來(lái)的電池包表現(xiàn)也截然不同。
因此特斯拉等廠商是自己打造和設(shè)計(jì)電池包的。雖然它們使用的是一樣的電芯。但實(shí)際上水平還是千差萬(wàn)別。價(jià)格和成本也有很大區(qū)別。畢竟電池是涉及到安全和性能的基本硬件，品質(zhì)把控在自己的手里才放心。
新晉的汽車廠把電池和電池包看成是生命線一樣非常重要的核心部分。但是傳統(tǒng)汽車廠商大部分還是外包給第三方公司。這或許也是續(xù)航產(chǎn)生差異的原因。
其實(shí)現(xiàn)在絕大部分純電動(dòng)汽車的電池是非常接近的，性能上的差距并不是很大。之所以最終會(huì)體現(xiàn)在續(xù)航上，或許就是風(fēng)阻設(shè)計(jì)，整車質(zhì)量，電池包設(shè)計(jì)，電池電量控制軟件等這些細(xì)節(jié)方面。
3. 資本的力量進(jìn)行補(bǔ)貼
就像當(dāng)年滴滴和快滴的價(jià)格戰(zhàn)一樣，新能源汽車廠商或許也是在依靠資本助推的力量進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)和博弈。在這個(gè)行業(yè)，即使財(cái)大氣粗的特斯拉中間也好幾次宣稱資金困難。
特別是在中國(guó)，目前中國(guó)已經(jīng)成為全球電動(dòng)汽車銷量最大，新能源汽車品牌最多的國(guó)家。這種現(xiàn)象就像共享單車一樣，一窩蜂的上。然而就是最大的摩拜單車，其實(shí)也生存艱難。廠商不惜用資本的力量給用戶補(bǔ)貼，先擴(kuò)大市場(chǎng)份額，培養(yǎng)用戶粘性和使用習(xí)慣。
汽車電動(dòng)化的速度在近幾年內(nèi)發(fā)展的飛快！回想起十幾年前，電動(dòng)車當(dāng)時(shí)候還只是天馬行空的想法，而到了現(xiàn)在，全球汽車市場(chǎng)上已經(jīng)有幾十款不同的混合動(dòng)力『Hybrid』、插電混合動(dòng)力『Plug-in Hybrid』以及電動(dòng)車能夠讓消費(fèi)者選擇購(gòu)買。
就連法拉利、保時(shí)捷、邁凱倫以及柯尼塞格這些高端品牌的旗艦車型都已經(jīng)是混合動(dòng)力，再加上特斯拉推出性能強(qiáng)大的電動(dòng)車型之下，曾幾何時(shí)，電動(dòng)車型已經(jīng)不再是以環(huán)保為目的，也開始和性能、速度掛鉤。
汽車電動(dòng)化的關(guān)鍵，在于電池科技的進(jìn)步。在近十年間，由于越來(lái)越多汽車制造商和相關(guān)領(lǐng)域的車廠加入資金研發(fā)，電池的效能、重量、體積等各方面都有了大幅改善。但是，電池的種類多樣，究竟哪一種形式的電池才是最適合汽車使用呢？
今天小編就來(lái)介紹目前汽車市場(chǎng)最常見的車輛電池種類，并且比較這些電池的優(yōu)缺點(diǎn)?。。?/div>
不只是汽車領(lǐng)域，目前多數(shù)商用電子產(chǎn)品當(dāng)中普遍使用了鋰電池，而在過(guò)去十多年以來(lái)，鋰電子也因?yàn)閺V泛的使用，在效能上不斷進(jìn)化。因此，除了現(xiàn)在多數(shù)的混合動(dòng)力和電動(dòng)車都使用鋰電池之外，包括了智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品都是使用鋰電池。
不過(guò)，『鋰』只是一種通稱，在這種形式的電池之下還分憂很多種類。以消費(fèi)電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，最常使用的是鋰鈷氧化電池『LiCoO2』，是鋰電池當(dāng)中能量密度最高的一種。但是這種電池有著『熱失控（thermal runaway）』的缺點(diǎn)，也就是在過(guò)度充電或者溫度較高的環(huán)境之下，如果沒有正確使用即很容易發(fā)生過(guò)熱甚至爆炸起火的狀況，這也是鋰鈷氧化電池縱使有著最高的能量密度，也鮮有使用在汽車領(lǐng)域當(dāng)中。
多數(shù)電動(dòng)工具、醫(yī)療工具以及車用電動(dòng)系統(tǒng)所使用的鋰電池多半為磷酸鋰鐵電池『LiFePO4』、錳酸鋰電池『LMO』、鎳鈷錳三元電池『NMC』等，雖然這幾種電池的能量密度低于鋰鈷氧化電池，但是使用壽命以及安全性都更加優(yōu)異，因此相當(dāng)適合在電動(dòng)化汽車領(lǐng)域當(dāng)中，其中以鎳鈷錳三元電池最為廣泛應(yīng)用在混動(dòng)動(dòng)力和電動(dòng)車上，目前Formula E電動(dòng)方程式賽車所使用的電池也是基于鎳鈷錳三元電池（NMC）制造而成。
『全新 Formula E電動(dòng)方程式賽車』
為什么鋰電池是目前電動(dòng)化汽車電池的大客戶？基本上，鋰電池有著優(yōu)異的『能量重量比』、『充電速度快』以及『幾乎沒有記憶效應(yīng)』這三大優(yōu)勢(shì)。
較高的能量密度意味著電池重量較輕，這對(duì)于追求輕量化、高性能以及講究續(xù)航力的汽車來(lái)說(shuō)相當(dāng)合適。充電速度快當(dāng)然也是電動(dòng)車使用與否的關(guān)鍵之一，但是在現(xiàn)實(shí)環(huán)境當(dāng)中鋰電池的充電速度只是稍微比其他形式的電池快而已，絕對(duì)不是天與地的分別。至于電池記憶效應(yīng)則是幾乎不會(huì)發(fā)生在鋰電池上，因此鋰電池的電力容量并不容易隨著使用次數(shù)增加而大幅減少。
『現(xiàn)在高端啟動(dòng)電池使用磷酸鋰電池】
但是這并不代表鋰電池就沒有缺點(diǎn)，以目前的電池制造商技術(shù)來(lái)看，鋰電池主要缺點(diǎn)在于成本比其他種類電池高出不少，以鎳基電池為例，鋰電池制造成本大約高出40%，這通常會(huì)讓希望推出平民電動(dòng)車型的汽車制造商打退堂鼓。不過(guò)，無(wú)論是何種電池，在近年經(jīng)濟(jì)模式的擴(kuò)張之下，成本和多年前相比都已經(jīng)大幅降低。
此外，鋰電池雖然不用“煩惱”記憶效能的問題，但是仍然會(huì)隨著時(shí)間以及使用環(huán)境所產(chǎn)生衰退。以目前汽車制造商的評(píng)估，車用鋰電池使用壽命大約在10年左右，但是目前還沒有電動(dòng)車運(yùn)轉(zhuǎn)足夠時(shí)間和實(shí)際資料來(lái)驗(yàn)證這個(gè)理論。不過(guò)從目前的各大車廠掌握的電池技術(shù)來(lái)看，鋰電池是所有種類電池當(dāng)中缺點(diǎn)最少的，因此被視為當(dāng)下最佳車用電池來(lái)源。
鎳氫電池 Nickel-metal-hydride（Ni-MH）Batteries
在鋰電池未廣泛應(yīng)用之前，較早起的混合動(dòng)力車型多半使用的是鎳氫電池（Ni-MH），及時(shí)到現(xiàn)在逐漸被鋰電池取代，還是有不少混合動(dòng)力車型在使用這種類型的電池。
鎳氫電池的優(yōu)勢(shì)為相對(duì)低廉的制造成本，這種電池主要以鎳、氫、鈦或者其他類型的金屬組成，在制造成本上比鋰電池低廉許多，但是隨著市場(chǎng)投入越來(lái)越多的資源到鋰電池領(lǐng)域，兩種電池之間的成本正在不斷的縮小。
即使如此，鋰電池也有著一個(gè)相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，就是耐用性。只要保養(yǎng)得宜，鎳氫電池可以擁有非常久的使用壽命。除此之外，因?yàn)殒嚉潆姵睾杏卸驹胤浅Ｉ?，使得其回收成本相?duì)低，而成本當(dāng)中含有大量的鎳金屬以及其他貴金屬電池的回收利潤(rùn)比其他種類電池還要高。
『舊款豐田混動(dòng)車型都在使用鎳氫電池』
可惜，鎳氫電池的能量密度并不高，大約比一般鋰電池低了40%，這意味著要達(dá)到同樣的電容量，鎳氫電池需要更大的體積也更重，這使得鎳氫電池和現(xiàn)在汽車制造商追求大空間和輕量化理念背道而馳。
另外，在密集且快速的沖放電情況下，鎳氫電池也容易產(chǎn)生大量熱能，因此需要額外的冷卻系統(tǒng)，使得整個(gè)電池系統(tǒng)重量又增加不少。
其他種類的電池
除了以上兩種電池之外，目前許多研究機(jī)構(gòu)都在研發(fā)效能更高的電池系統(tǒng)，包括了氧化物電池、磷酸鐵電池、磷酸鋰鐵電池、鋰空氣電池、鋰聚合物電池、鎳鈷錳電池、鎳鈷鋁電池以及錳氧化物尖晶石電池都是未來(lái)有可能成為電動(dòng)車能量來(lái)源的電池種類。
鈷氧化物電池已經(jīng)問世很長(zhǎng)一段時(shí)間，但是目前的困境仍然在于熱失控以及制造成本，否則這種電池的高能效密度將會(huì)是極佳的高性能車用電池。
磷酸鐵電池則是目前最穩(wěn)定且成本合理的電池派別，可惜因?yàn)槠洳扇〉碗妷旱倪\(yùn)作方式，如果要作為車用電池，將需要使用更多的電池?cái)?shù)量，造成重量和體積增加。
鋰聚合物電池也是鋰電池的一種，但是現(xiàn)今鋰聚合物電池需要制成“袋狀”，對(duì)于空間配置較為不利，因?yàn)槟壳皟H有少數(shù)電動(dòng)車使用此類型電池。
鎳鈷錳電池和鎳鈷鋁電池現(xiàn)在制造成本還是太高，而且熱失控問題尚未解決，因?yàn)闊o(wú)論是效能如何，距離商用還是有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走。
鋰空氣電池較為新的電池技術(shù)，擁有極佳的能量密度，其能量重量比幾乎和現(xiàn)在的汽油相當(dāng)，更是目前鋰電池的5~15倍之多，但是仍處于開發(fā)初期，因?yàn)橐彩切枰靡欢螘r(shí)間才能夠達(dá)成量產(chǎn)。
