解決續航里程“痛點”的四大策略

續航里程是純電動汽車誕生以來就存在的痛點。由于駕駛環境、駕駛習慣、車速等因素影響較大，不同工況下的續航里程波動明顯，難以把握。有些廠家刻意宣傳車輛同速續航里程，而車主在實際使用中甚至對續航里程打折扣。最近很多媒體開始測試電動車的續航能力，并提出了自己的標準。那么，汽車廠商用什么方法來解決這個“基因”問題呢？如上所述，影響電動車電池壽命的因素有很多。其中有與傳統燃油車相同的因素，如車身重量、風阻系數、輪胎類型、行駛速度等。還有一類因素只是針對電動車的，比如車輛三電系統(電池、電驅動、電控)、溫控系統、外部環境的調整。大部分主機廠對續航的提升都是追根溯源，從這些影響因素入手。“從電池入手”:能量密度不斷提高的電動汽車的能源是動力電池，而提高電池壽命最根本的手段無疑是增加電池容量。一般來說，電池容量越大，續航里程就越長。但在單個電芯容量相同的情況下，電池組容量越大，整車重量越重，幾百公斤的電池會對續航造成不利影響。因此，提高電池組的能量密度已被制造商放在重要位置。目前量產乘用車磷酸亞鐵鋰動力電池能量密度約為140-180Wh/kg。三元鋰離子動力電池的能量密度大致在180-260Wh/kg之間，針對不同的需求和場景，各有利弊。就單體而言，三元軟包單體在能量密度上有很大的優勢，因此也受到很多公司的青睞。由于柔性電池在結構上采用鋁塑膜封裝，重量比同容量鋼殼鋰電池輕40%，比鋁殼鋰電池輕20%。隨著技術的不斷進步，這些數值還在不斷增加。不久前，特斯拉宣布完成對電容技術公司Maxwell Technologys的收購。據媒體報道，麥克斯韋的技術可以輕松地將特斯拉現有電池的能量密度提高30%-40%，而不會導致成本大幅增加。這意味著它的續航時間有望達到800-1000公里。不僅廠商重視，政策層面也對能量密度提出了新的要求。在2019年新的補貼政策中，關于電動乘用車的能量密度，補貼門檻將從今年的105km/kg提高到125km/kg，每檔補貼額度也將有所降低。工信部、發改委、科技部發布的《汽車工業中長期發展規劃》也提到，2020年動力電池能量密度要達到300Wh/kg。固態技術:打破電池的根本結構，人們對電池材料的探索從未停止。目前技術重點主要在固態電池上。固態電池用陶瓷、玻璃或聚合物等固體材料代替液體電池產品，用固體材料代替易燃液體實現充放電。這項技術可以大大提高能量密度，減小體積，降低電池起火的風險。當然，現階段原型產品的使用壽命太短，導電率很低。然而，這些技術困難并不是不可克服的。未來這條技術路線可以輕松突破鋰離子電池不可逾越的天花板。日本公司如豐田、松下和日產，德國大眾，以及國內公司如當代安培科技有限公司，都在固態技術上有相當大的投資。另外，還有前段時間熱議的氫燃料電池，也是一條潛在的技術路線。效率改進:阻力減小和重量減輕……ction，電池熱管理系統和燃油車一樣，純電動汽車也在降低風阻和車身重量方面做了很多努力。比如更加強調空氣動力學車身線條、隱藏式門把手、得益于電動車架構的更扁平底盤，甚至一些概念車型上的高級流媒體外后視鏡也有利于降低風阻。至于車底的電池組，整車重心低于一般燃油車。除了車身等部件的輕量化，電動車的電池組也需要追求更輕的重量。比如選用高能量密度的三元材料，用鋁合金甚至碳纖維的下殼代替鋼的下殼。而一輛純電動汽車上路行駛需要電機、電池和電控系統的配合。電機和電控能否有最好的表現，也會直接影響純電動汽車的續航里程。既要控制能耗又要兼顧性能，在滿足高動態車輛響應頻率的同時保護電池和電機的安全。這就是為什么我們會遇到同一輛車在城市路況下續航里程500公里，而在高速公路路況下只有300公里甚至更低。在這方面，特斯拉和比亞迪目前有優勢。此外，動力電池的溫度變化對其續航能力和安全性起著至關重要的作用，電池的熱管理系統也是各廠商技術研發的重點之一。這在寒冷地區或冬季氣溫較低時尤為重要。最近老牌供應商大陸集團推出的集成熱管理系統，號稱在-10℃的低溫下，同樣可以提高電動車電池壽命25%左右，另辟蹊徑:換電，延長行程，升級。當然，在目前技術手段難以突破的情況下，一些廠商也另辟蹊徑，通過運營和服務來解決這個問題。比如蔚來的一鍵上電換電站，李one的增程式電動車，威馬最近的海報也表示已經開始為車主提供換電服務。各種手段在此不贅述。除了現有技術在參數方面的不斷發展，多元化的電池產品和技術創新也在逐步解決續航問題。相信在不久的將來，電動車續航里程的焦慮會逐漸成為歷史。屆時，環保、實用、高效都將成為電動車的標簽。續航里程是純電動汽車誕生以來就存在的痛點。由于駕駛環境、駕駛習慣、車速等因素影響較大，不同工況下的續航里程波動明顯，難以把握。有些廠家刻意宣傳車輛同速續航里程，而車主在實際使用中甚至對續航里程打折扣。最近很多媒體開始測試電動車的續航能力，并提出了自己的標準。那么，汽車廠商用什么方法來解決這個“基因”問題呢？如上所述，影響電動車電池壽命的因素有很多。其中有與傳統燃油車相同的因素，如車身重量、風阻系數、輪胎類型、行駛速度等。還有一類因素只是針對電動車的，比如車輛三電系統(電池、電驅動、電控)、溫控系統、外部環境的調整。大部分主機廠對續航的提升都是追根溯源，從這些影響因素入手。“從電池入手”:能量密度不斷提高的電動汽車的能源是動力電池，而提高電池壽命最根本的手段無疑是增加電池容量。一般來說，電池容量越大，續航里程就越長。但在單個電芯容量相同的情況下，電池組容量越大，整車重量越重，幾百公斤的電池會對續航造成不利影響。因此，提高烯……電池組的y密度已經被制造商放在重要的位置。目前量產乘用車磷酸亞鐵鋰動力電池能量密度約為140-180Wh/kg。三元鋰離子動力電池的能量密度大致在180-260Wh/kg之間，針對不同的需求和場景，各有利弊。就單體而言，三元軟包單體在能量密度上有很大的優勢，因此也受到很多公司的青睞。由于柔性電池在結構上采用鋁塑膜封裝，重量比同容量鋼殼鋰電池輕40%，比鋁殼鋰電池輕20%。隨著技術的不斷進步，這些數值還在不斷增加。不久前，特斯拉宣布完成對電容技術公司Maxwell Technologys的收購。據媒體報道，麥克斯韋的技術可以輕松地將特斯拉現有電池的能量密度提高30%-40%，而不會導致成本大幅增加。這意味著它的續航時間有望達到800-1000公里。不僅廠商重視，政策層面也對能量密度提出了新的要求。在2019年新的補貼政策中，關于電動乘用車的能量密度，補貼門檻將從今年的105km/kg提高到125km/kg，每檔補貼額度也將有所降低。工信部、發改委、科技部發布的《汽車工業中長期發展規劃》也提到，2020年動力電池能量密度要達到300Wh/kg。固態技術:打破電池的根本結構，人們對電池材料的探索從未停止。目前技術重點主要在固態電池上。固態電池用陶瓷、玻璃或聚合物等固體材料代替液體電池產品，用固體材料代替易燃液體實現充放電。這項技術可以大大提高能量密度，減小體積，降低電池起火的風險。當然，現階段原型產品的使用壽命太短，導電率很低。然而，這些技術困難并不是不可克服的。未來這條技術路線可以輕松突破鋰離子電池不可逾越的天花板。日本公司如豐田、松下和日產，德國大眾，以及國內公司如當代安培科技有限公司，都在固態技術上有相當大的投資。另外，還有前段時間熱議的氫燃料電池，也是一條潛在的技術路線。效率提升:降阻減重，電池熱管理系統和燃油車一樣，純電動汽車也在降低風阻和車身重量方面做了很多努力。比如更加強調空氣動力學車身線條、隱藏式門把手、得益于電動車架構的更扁平底盤，甚至一些概念車型上的高級流媒體外后視鏡也有利于降低風阻。至于車底的電池組，整車重心低于一般燃油車。除了車身等部件的輕量化，電動車的電池組也需要追求更輕的重量。比如選用高能量密度的三元材料，用鋁合金甚至碳纖維的下殼代替鋼的下殼。而一輛純電動汽車上路行駛需要電機、電池和電控系統的配合。電機和電控能否有最好的表現，也會直接影響純電動汽車的續航里程。既要控制能耗又要兼顧性能，在滿足高動態車輛響應頻率的同時保護電池和電機的安全。這就是為什么我們會遇到同一輛車在城市路況下續航里程500公里，而在高速公路路況下只有300公里甚至更低。在這方面，特斯拉和比亞迪目前有優勢。此外，動力電池的溫度變化對其耐久性和安全性起著至關重要的作用，電池的熱管理系統也是各廠商技術研發的重點之一……呃。這在寒冷地區或冬季氣溫較低時尤為重要。最近老牌供應商大陸集團推出的集成熱管理系統，號稱在-10℃的低溫下，同樣可以提高電動車電池壽命25%左右，另辟蹊徑:換電，延長行程，升級。當然，在目前技術手段難以突破的情況下，一些廠商也另辟蹊徑，通過運營和服務來解決這個問題。比如蔚來的一鍵上電換電站，李one的增程式電動車，威馬最近的海報也表示已經開始為車主提供換電服務。各種手段在此不贅述。除了現有技術在參數方面的不斷發展，多元化的電池產品和技術創新也在逐步解決續航問題。相信在不久的將來，電動車續航里程的焦慮會逐漸成為歷史。屆時，環保、實用、高效都將成為電動車的標簽。

標簽：特斯拉比亞迪大眾豐田理想ONE

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