【周一早報】續航里程腰斬 電動汽車難破冬季續航“魔咒”

“北京寒潮來襲,在-10℃的地下車庫等了兩個小時充電,腳都凍麻了,這是近幾年來我遇到的最心酸的事情之一了。”

“我不是在充電,就是在充電的路上。”如果要用一句話形容北京冬季寒潮下的電動汽車車主,上面的話最為貼切。

近日,北京經歷了極寒天氣,最低氣溫破歷史極值,均在-15℃以下,電動汽車也難以“過冬”,《中國經營報》記者用為期一周的時間實地采訪了多個品牌的十幾位車主,他們紛紛表示,冬季續航里程縮水嚴重,與實際宣傳嚴重不符,在戶外停一宿就能縮減30%以上的續航里程,有些品牌甚至會掉電超50%。

近幾年來,我國的新能源汽車市場高速發展,但與此同時也更加凸顯了電動汽車當前的發展瓶頸。“為了省電,零下的天氣不敢開汽車的暖風”“臨時的出行也要掐算著剩下的里程數”“每天都要尋找充電樁為汽車充電,而家附近的充電樁往往人滿為患”“換電雖然只需要三分鐘,排隊有時近兩小時”在記者采訪中,跟段先生有一樣困擾的北京新能源車主不在少數,皆表現出了對電動汽車里程數銳減、充電難等現狀的無奈和不滿。

對此,資深汽車分析師張翔在接受記者采訪時表示,“目前鋰電池是發展最為成熟的電池技術,能量密度幾乎已經達到極限,未來很長一段時間其實難以出現大規模量產顛覆鋰電池的技術,如果要提高汽車的續航里程,或許只能改變技術路線,比如配備固態電池或者燃料電池。”

不是在充電 就是在找充電樁的路上

近期宣布國產Model Y降價14.81萬~16.51萬元的特斯拉,在使出降價“殺手锏”后,官方一度因訪問量過載陷入癱瘓。但消費者的追捧也難解冬季續航里程的“焦慮”。記者采訪了多位特斯拉的車主表示,特斯拉也存在掉電較為厲害的情況。一位王姓車主告訴記者,“冬天啟動汽車時,續航里程經常只顯示出平常的50%。”一位在金融街上班的郭小姐表示,“家離單位比較遠,工作日中午就會搜附近商場的特斯拉充電樁排隊情況,如果等待時間不久,我就會趕過去充個電,這樣比較有安全感。”

據了解,2020年以來,以特斯拉為代表,包括比亞迪等在內的大批新能源車企開始逐漸換裝磷酸鐵鋰電池以控制成本。特斯拉Model 3換裝磷酸鐵鋰電池后價格已經降到不足25萬元。 降價后的磷酸鐵鋰電池版本特斯拉,電池容量55kWh,百公里電耗為12.6kWh,NEDC續航是468公里,比三元鋰電池版本的445公里還增加了23公里,但很多Model 3車主卻發現續航大打折扣。一位北京的磷酸鐵鋰版Model 3車主表示,在當前的天氣情況下,市內短途駕駛為主,晚上停放地庫白天停放地上,充滿后顯示續航420公里,但是在行駛241公里后,電量剩余5%。

而蔚來的冬季續航也難言樂觀,有車主表示-10℃的天氣在高速中行駛200公里就會達到極限值,所以在行駛了170公里之后就會充一次電。

段先生是北京首批電動汽車車主,然而這幾年對純電汽車的體驗并不算太好。他向記者表示,自己平時如果以60公里/小時速度行駛時,續航大概能夠達到100多公里,但是如果跑高速和開暖風,耗電量就會急劇增加,冬天時可能連100公里的續航都達不到。所以有時候確實遇到了計劃外的出行,或者臨時多跑了幾十公里就可能會有點兒擔心,因為自家建有充電樁,所以冬天幾乎每天都會充電。

另有一位自主品牌的車主告訴記者,“這車宣稱的NEDC續航是620公里,但是冬天縮水明顯,一般只能跑360公里左右,每天早晨會顯示續航里程掉幾十公里,充滿電跑30公里以后續航里程開始急劇下降。”

一位擁有兩輛德系混合動力車的車主則向記者表示,平時公司和家里都可以充電,所以上下班基本都是用電,夏天充滿一次電可以跑50公里左右,所以夏天一個月只加一次油,而冬天我充滿電只能跑25公里,一個月則要加兩次油。

值得注意的是,不少電動汽車車主發現,在冬季,車輛不僅耗電增加,充電也會變慢。一位擁有國產品牌車型的劉先生向記者坦言,自己始終沒有排到燃油車號,所以在幾年前選擇購買了電動汽車,但一到冬天就犯怵,這幾天趕上了北京幾十年未遇的嚴寒,出門找充電樁成了他的第一要務。

“我曾在北京的CBD核心商務區國貿地區辦事,卻兜了一個半小時也找不到可以充電的充電樁。不是已經排滿,就是距離太遠,眼看電量快要耗完了。”言語中劉先生透露出無奈。

有電動出租車司機向記者表示,由于續航里程太低,所以對載客也比較有影響,有些乘客可能要去比較遠的地方,但一看續航里程并不是很多,就會忍痛拒絕乘客,他還表示,“冬季對于電動汽車來說是最難熬的,剛充滿了電第二天一打開里程就已經掉了十多公里,所以早上也跑不了許多單,錯過載客高峰。”

低溫“焦慮” 都是電池惹的禍?

“不買電動汽車,你都無法體會北京的冬天有多冷”。這是一句近期在某電動汽車品牌APP中點贊最多的一句話。為什么低溫會成為續航里程殺手?多位業內人士均表示,問題主要出在電池上。

有專家分析稱,主要的原因是動力電池在低溫條件下性能衰減。資料顯示,很多原因都會導致鋰電池在低溫下出現性能下降,比如,低溫下電解液的濃度會增加,擴散系數降低,電池內部的電荷轉移阻抗(Rct)會顯著增加;再比如,低溫環境下鋰電池的負極析理現象會變嚴重,且析出的金屬鋰與電解液反應,其產物會沉積,導致固態電解質界面(SEI)厚度增加。

不過有不少特斯拉Model 3車主表示磷酸鐵鋰版本的電動汽車續航縮水更加明顯。不少汽車行業媒體的測評數據顯示,與三元鋰版本相比,磷酸鐵鋰的特斯拉Model 3在低溫下續航明顯降低。

有分析認為,磷酸鐵鋰電池低溫續航表現不如三元鋰,是由本身材料的差異決定的。三元材料是鎳鈷錳,它是層狀的結構,但磷酸鐵鋰是一種八面體結構。鋰離子在放電,正負極來回導通的過程中,二者的通道是不太一樣的。但因為磷酸鐵鋰電池相對造價低,不少車企依舊選擇其作為動力電池。以特斯拉為例,2020年10月,特斯拉官宣國產Model 3價格下調。價格下調的重要原因是,標準續航版的動力電池從三元鋰變為磷酸鐵鋰。

北汽新能源研究院副院長代康偉認為,低溫正是電動汽車的“天敵”。這也就意味著在低溫下,電池本身就很難充滿電,而且車輛停在室外或者低溫處,續航里程也會縮減。

近年來,不少電動汽車上下游企業花了不少精力提升電池在低溫情況下的使用效率。比如,從早期的“電加熱絲”和水暖加熱器,到目前的熱泵系統、電池系統的熱管理設計等。不少公司也在積極開發抗低溫性能的電磁材料,但是進展也較緩慢,突破也并不明顯。

“電池”決勝未來

電動汽車冬季續航問題是否正成為新能源汽車行業發展的“攔路虎”?張翔向記者表示,要用發展的眼光看,目前鋰電池是發展最為成熟的電池技術,能量密度幾乎已經達到極限,其中鋰電池當中鎳的含量越高,意味著電芯的比容量就越高,密度也就越高,811以及532鋰電池正在汽車上廣泛應用,未來很長一段時間其實難以出現大規模量產顛覆鋰電池的技術,如果要提高汽車的續航里程,或許只能改變技術路線,比如配備固態電池或者燃料電池,但是目前這兩類電池距離商用化還有很長的道路。

社會各方也正在試圖解決續航里程帶來的焦慮。資料顯示,目前,國家電網正啟動新一輪充電樁建設,計劃安排充電樁建設投資27億元,新增充電樁7.8萬個,項目分布在北京、天津等24個省(市),涵蓋公共、專用、物流、環衛、社區以及港口岸電等多種類型。與此同時,為了解決低溫環境下動力電池性能下降的問題,多項研究已經在進行中,如研發能夠適應低溫環境的電解液、電極材料、電極結構,以及熱泵空調技術等。

近期蔚來宣布推出配備有固態電池的ET7,也試圖打破續航里程的“魔咒”,該車續航里程宣稱可達1000公里。在張翔看來,蔚來固態電池產品的推出可能還是具有極大的不確定性。“固態電池現在還不成熟,還未達到車規級標準,僅僅停留在實驗室階段,現在有幾家公司已經開始試生產了,但是一直沒有正式量產,這是因為在量產之后要面臨著諸多問題,大規模量產也需要一定時日。”

他還表示,目前續航里程正是掣肘電動汽車發展的“痛點”所在,當前車企一旦推出高續航里程的電動汽車就會備受關注,也會增加更多的訂單,可以想見,未來誰能夠最先推出高密度的電池,誰就能站在汽車行業高地繼而改變整體競爭格局。【責任編輯/古飛燕】

來源:中國經營報

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