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行業(yè)資訊

純電動車用的是哪種電池?是未來發(fā)展趨勢嗎?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-04-14 11:55    點擊量:
前一陣看到有人在討論純電動車究竟是不是大趨勢的問題,掌柜的有感而發(fā),畢竟自己以北京純電動車主身份已經(jīng)經(jīng)歷了3個四季輪回了。雖然掌柜有自己的充電樁和便宜的電費,算是條件比較優(yōu)越的車主了。但從日常用車的種種體驗上,掌柜并不覺得純電動車是什么未來大趨勢。能量密度、充電速度、溫度敏感性、續(xù)航、殘值率、電池壽命、便利性等方面,它每一項都被燃油車碾壓,完全達(dá)不到一臺汽車該有的交通工具屬性。甚至極端一點兒說,淘汰它才應(yīng)該是大趨勢。
 
先說說我這臺車的情況。
車型:2016款帝豪EV,補(bǔ)貼后落地價14.7萬元,2016年4月上牌,目前ODO里程31000km。
電池信息:45.3kWh三元鋰電池,工信部續(xù)航253km,實際續(xù)航120-350km(因為測試標(biāo)準(zhǔn)不一樣,它是我見過的唯一春秋天實測續(xù)航能輕松超過工信部數(shù)據(jù)的車型)。
 
我兩個家里都有固定車位和充電樁,A家電價0.478元一度,B家充電壓根不用自己花錢。工作日往返通勤里程45-70km/天,3萬多公里真正需要自己掏的電費也就1000塊錢。相比只能靠公共充電樁的車主,我充電不用排隊、不用原地等、不用專程跑一趟、不用為了充電多花停車費、不用擔(dān)心油車占位和充電樁故障,開車也不用靠羽絨服和棉被來省電,用車條件已經(jīng)十分優(yōu)越了。但我仍然不看好純電動車。
發(fā)展了這么多年,純電動車最大的問題依然是電池的特性,而且是近期難以改變的(除非出現(xiàn)重大的科技革新)
 
比如下面這幾條:
1.電池比汽油怕冷
①北方冬天續(xù)航大減(可逆):
25度時放電性能最佳,環(huán)境低于15度就有看得見的衰減。以北京冬天的平均溫度,電池容量要打75折。更惡心的是只要超過2天不開,下次啟動就會發(fā)現(xiàn)凍掉了至少十幾公里續(xù)航。而汽油車在冬天無非是冷啟動的頭幾分鐘油耗稍高、熱機(jī)速度稍慢一些而已,而且單程開得越遠(yuǎn),對油耗的影響越弱,不影響正常用車。
 
②快充速度和能量回收力度受限:
以掌柜的車為例,5度以下BMS為了保護(hù)電池,充電電流要比常溫時打5-6折。其他3個季節(jié),國家電網(wǎng)快充樁的電流可以維持在110-120A(電量低于80%時),到了冬天為了保護(hù)電池,電流只能達(dá)到60-66A,充電時間幾乎翻倍。同時,動能回收強(qiáng)度在低溫下也衰減了一半,需要更頻繁地用機(jī)械剎車來彌補(bǔ)制動力下降。
③大功率放電(即急加速)容易導(dǎo)致鋰離子結(jié)晶,造成續(xù)航不可逆衰減。
我這臺車標(biāo)稱最大功率95kW,但額定功率其實只有50kW,所以如下圖的最大功率輸出(黃框中一格表示25kW)對電池來說屬于不健康的操作,長期這么開會明顯有損電池壽命,這是后期保養(yǎng)無法彌補(bǔ)的。而汽油車只要保養(yǎng)得當(dāng),只要不是連續(xù)長時間激烈駕駛,都不會對動力總成的耐久性構(gòu)成質(zhì)的傷害。
 
2.暖風(fēng)耗電巨大
純電動車沒有發(fā)動機(jī)作為熱源,暖風(fēng)純靠電加熱,雖然制熱速度確實比冷啟動的發(fā)動機(jī)快得多,但耗電極高。掌柜的車表顯瞬時功率高達(dá)6.9kW,相當(dāng)于四五個電吹風(fēng)。如果溫度設(shè)在25℃以上,就算恒溫后平均功率也要3kW左右。加上低溫本身電池性能差,純電動車在冬天的續(xù)航要比春秋天打5-7折。本來春秋天續(xù)航300km+很輕松,最高還開到過350km(就是日常路況,非龜速和下山路),冬天只要正常開暖風(fēng)多則220km,少則120km。如果是SUV車型,車內(nèi)空間更大,車?yán)锔y保溫,暖風(fēng)的耗電量還會更猛。暖風(fēng)是按時間來算能耗的,一小時耗電量在常溫下可以跑20-25km路。所以趕上嚴(yán)重堵車的話,可能暖風(fēng)用掉的電比行駛本身都多。另外,暖風(fēng)的使用加快了電池充放電循環(huán)的進(jìn)度,暖風(fēng)用得越多,電池壽命之內(nèi)可用的行駛里程就越少。
 
3.能量密度比汽油弱爆了
目前民用車的動力電池,能量密度最高的也不過0.18-0.2kWh/kg,而且盲目提升能量密度還會有損安全性。而汽油的能量密度是44kWh/kg,相當(dāng)于電池的200多倍。就算考慮到發(fā)動機(jī)實際熱效率也就25%-30%,仍然比電池高五六十倍。50公斤的汽油就能輕松帶著一臺A級車跑七八百公里,而三四百公斤的電池只能續(xù)航300公里左右。何況電池的自重本身是一種負(fù)擔(dān),電池堆得越多,百公里電耗也會隨之增加。同樣技術(shù)水平下,電池容量做大一倍,續(xù)航可能只增加五六成。容量越大,量效比反而越低。下圖就是我這2016款帝豪EV的動力電池組,重達(dá)390公斤。
4.充電速度遠(yuǎn)不如加油
純電動車通常有直流快充和交流慢充兩個充電口,但充電的過程是一種循序漸進(jìn)的化學(xué)變化,即便是快充,車企最多也只敢宣傳三四十分鐘充到80%,80%以上時BMS為了保護(hù)電池會逐步限流降功率,電量從80%-100%的時間和20%-80%差不多。我的車從20%以下快充至100%,夏天至少1小時,冬天則要2小時。慢充倒是可以恒功率充電,一般是7kW(我的車比較老,只支持3.5kW慢充),但畢竟速度慢,電池容量越大的車充電時間自然也就越長。
汽油車加油完全是物理澆灌,就算去收銀臺刷卡、開發(fā)票,撐死了也就5分鐘。你說我沒算加油排隊時間?那是你還沒見過充電站排隊充電的盛況。
5.高速太費電
汽油車跑高速之所以省油,是因為內(nèi)燃機(jī)高效工況范圍窄,低速蠕行時發(fā)動機(jī)處于低負(fù)載狀態(tài),窩工浪費的能量多,所以需要適當(dāng)?shù)娘L(fēng)阻來增加發(fā)動機(jī)負(fù)載才能處于最高效工況,80-90公里左右的風(fēng)阻對轎車來說正合適,所以就成了經(jīng)濟(jì)時速。但電動機(jī)的高效工況范圍比內(nèi)燃機(jī)高得多,風(fēng)阻始終是越小越好,可以說從20km/h以上,都是越快越費電,要知道風(fēng)阻是和車速的平方呈正比的——120km/h的風(fēng)阻是60km/h的4倍,是40km/h的9倍。以掌柜的車為例,維持80km/h巡航需要12kw的功率,算下來45kWh滿電可以開3小時45分鐘,即300公里;而120km/h巡航則需要23kw的功率,只能開倆小時,續(xù)航235公里。SUV因為撞風(fēng)面積更大,風(fēng)阻對續(xù)航的影響更嚴(yán)重。冬天開著暖風(fēng)跑高速長途,你充電時間沒準(zhǔn)比你在路上跑的時間都長。
 
6.售價高、殘值低
掌柜這臺帝豪EV補(bǔ)貼前指導(dǎo)價高達(dá)24.98萬元,是汽油版帝豪的3倍。補(bǔ)貼了11萬元后依然接近汽油版的2倍,而且商業(yè)險要一直按25萬保額交保費,每年都比同款汽油車多花千八百塊錢(這對我來說相當(dāng)于1萬公里電費)。
因為電池容量隨時間和里程衰減,電動車的折舊速度非常快,新車開3-5年殘值就幾乎歸零了,下家對電動車的接受度也很低。而5年的汽油車普遍還有50%左右的殘值,車況好或者走量車的殘值還能更高。
掌柜簡單算了筆賬:和汽油版帝豪相比,買帝豪EV多花5萬,5年后汽油版殘值約4萬,EV殘值樂觀估計也就1萬,兩項加起來EV多花了8萬。按掌柜的開車習(xí)慣,汽油版一公里油費4毛5,掌柜一公里電費1毛,5年預(yù)計開6萬公里,才能省2.1萬元,這和整車的售價和殘值比起來不過是杯水車薪,舍本逐末,何況那些長期依賴公共充電樁的車主。
7.沒有獨立充電條件的車主不在少數(shù)
我確實有充電條件,但這沒有普適性。尤其是一二線城市,每天有不下6位數(shù)的車主為找車位發(fā)愁,北京的停車位缺口更是高達(dá)40%-50%。如果因為自己有固定車位充電就鼓吹純電動大法好,那就是“何不食肉糜”“站著說話不腰疼”的無良態(tài)度了。我買車頭一年也經(jīng)歷了只能依賴公共快充樁的狀態(tài),那段時間簡直如同買了個爹:冬天本來續(xù)航就縮水,每次還要預(yù)留三四十公里續(xù)航用來找充電站,刨掉這部分,每次充滿電跑150公里左右,就要開始得找地方充電了。為了少跑幾次充電站,也為了防止充電站可能有各種原因充不上電,我一個人時經(jīng)常舍不得開暖風(fēng)。充上電還要干等一兩個小時,而且電費還貴:國電充電樁每天7-23點電價在1.5-2元/度,按冬天百公里20度電算,一公里電費要花三四毛,和加92號汽油的同級別汽油車相比已經(jīng)不便宜了,這還不算有的充電站要照常收停車費呢。
 
直觀對比一下,電動車400公斤電池做不到的事,汽油車20公斤汽油就做到了;電動車1-2小時才能充滿電,汽油車2-5分鐘就加滿油了。汽油車比電動車更持久,更穩(wěn)定,更快捷,更靈活,還更便宜。
家用電器之所以好用,是因為它們即插即用。其他靠電池供能的,無非就是手表、電動玩具、掛鐘、遙控器、手電、手機(jī)、筆記本電腦這些尺寸小、功耗低的物件。尺寸和功耗越大,電池能量密度低、補(bǔ)給速度慢的弊端就會越來越致命。這就是商用船舶和飛機(jī)沒有純電動的原因。有個大V說得好:
假設(shè)一架客機(jī)攜帶10噸燃油可以飛3個小時,那么按照前面汽車和電動車的比值來算,飛機(jī)應(yīng)當(dāng)攜帶200噸電池才能飛3小時。壞消息是高空溫度低,續(xù)航減半,可能飛機(jī)不開暖風(fēng)飛一個半小時電就用光了;好消息是帶了200噸電池的飛機(jī)根本飛不起來,避免了更大危險的發(fā)生。
 
 
有些靠跪舔和廠家充值為生的偽車評人總是假模假樣地以“沒條件別買電動車”“這是給有錢人‘提高’城市通勤質(zhì)量的工具”來為電動車的缺陷洗地。比如“電動車更適合城市通勤代步”,其實是因為電動車?yán)m(xù)航太短、充電太慢,跑別的工況都不行,只有市區(qū)低速短途工況才顯得不那么難堪。把“只能”解讀成“更適合”,真是喪事喜辦的典型。小學(xué)一年級的小明只會算100以內(nèi)的加減法,乘除法、乘開方、超過100的加減法他都做不了,你能說他比大學(xué)生更適合算100以內(nèi)加減法嗎?事實是除非你只有買電動車的指標(biāo),買電動車是為了解決從零到一的需求,實現(xiàn)沒車到有車的質(zhì)變,否則電動車對所謂的城市通勤質(zhì)量不會有任何提升。就算是“適合作為家庭第二輛車”,也要基于“第二輛車只有純電動指標(biāo)”“有自己充電樁”才不會降低你的出行質(zhì)量。

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