电动车正在成为普通家庭购车的选项之一,续航问题是他们拓展市场的一大短板。最近,
德国汽车品牌保时捷公布了一项研究成果:功率高达45万的电动汽车正在成为普通家庭购车的选项之一,续航问题是他们拓展市场的一大短板。最近,
德国汽车品牌保时捷公布了一项研究成果:功率高达450 kW的超级充电桩,3分钟可续航100公里,15分钟可充满80%。特斯拉还发布了新一代超级充电桩,充电时间可以缩短一半。
这种超级充电桩技术能否帮助电动汽车克服缺点?
的确,过充技术将有助于电动汽车的长途行驶,但它不能完全解决电池寿命短和充电不方便的问题。
超级充电桩相对于小而慢的充电桩,供电线路要求高,占地面积大,不能安装在普通停车位。考虑到建设和运营成本,超级充电桩在城市郊区和高速公路沿线较为常见。相关研究结果表明,
90%以上的普通消费者使用汽车进行市内短途出行,长途出行不足10%。所以,在小区、办公区、商业区推广停车位慢充电桩,比建设超级充电桩更务实。
此外,过充技术的实现不仅需要建设强大的充电桩,也对锂电池的性能提出了更高的要求。在数百千瓦的充电功率下,电池可能会出现寿命衰减问题,甚至存在安全隐患。因此,为了匹配当前锂电池的性能,
充电桩的实际功率远低于预期。目前充电基础设施的建设目标是“夜间慢充,白天快充为辅”。超级快充的普及还需要时间。
如果说基础设施决定了补充续航里程的便利性,那么锂电池本身就直接影响了续航里程的长短。对于传统燃油车来说,如果想增加一倍续航里程,只需要相应增加一倍油箱,基本不会增加整车成本。这一招对电动车不起作用。
一方面,电池价格昂贵,增加电池会明显增加购车成本;另一方面,电池的能量密度很低,增加电池容量会显著增加车重,从而降低续航里程。
随着技术的提高和生产规模的扩大,锂电池的成本会逐渐降低,能量密度成为主要问题。目前电动车用锂离子电池主要分为磷酸亚铁锂和三元锂。前者能量密度低,侧重于低成本和高安全性。
适用于空间相对宽松的公交车;后者能量密度高,以高能量密度为主,应用于紧凑型轿车和SUV。所谓三元锂,一般是指电池的正极由镍、钴、锰三种元素组成,通过调整三种元素的比例可以获得更高的能量密度。研究发现,
能量密度越高,稳定性和安全性越差,使得三元锂电池的技术前景艰难。
新能源的发展并非一帆风顺。多年来,风能、太阳能等行业的发展经历了风风雨雨。其中,技术瓶颈、产业化制约等问题仍然要靠人们的共同努力来解决。电动汽车的发展也面临着类似的挑战。目前,
世界各地的R&D机构一方面尽力研究锂离子电池的极限,另一方面开始探索下一代锂电池,如锂空气电池、锂硫电池等。其中,固态锂电池被寄予厚望。不过乐观来看,下一代锂电池的量产仍需要5-10年。在这种情况下,
汽车行业开始关注氢燃料电池技术。虽然这项技术的改进可能需要更多的投入,但它可以避免锂电池的能量密度限制,为解决电动汽车的电池问题提供了新的思路。
关键词:电动汽车电池问题