影响续航的关键因素 短平快了解电池能量密度
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网易汽车3月21日报道 买油车跟买电车有很多共同点,比如挑空间、挑配置和颜色等等,同样也有不同的地方比如挑续航里程、挑充电速度等,其实整车采用的动力电池的能量密度是一个隐形的关键技术指标,它不仅是动力电池企业的终极改进目标,也是国家专项补贴的最重要的考察项目。

※密度好理解,能量密度是什么鬼?

初中物理老师告诉我们,“一碗水要比一碗油要重”,这就是密度的一次直观展示。单位体积的质量越高,密度就越高,其实我们今天要说的能量密度跟这个一样也比较好理解。

举个例子来说,同样一个重量的两个电池组,能量密度更高的一个肯定能让同一个车行驶的更远。

根据不同形式的测算,汽油的能量密度大约是锂电池的50-100倍,所以想要纯电动车的各项指标赶上汽油车,需要电池技术的更快进步。

※国内主流纯电动车的电池组能量密度处于什么水平?

市场上部分纯电动车型的电池组能量密度相差并不大,这主要是跟动力电池供应商的技术水平差不多,目前国内主流的电池供应商有宁德时代、比亚迪、孚能科技等等,整体上技术有所区别,但整体都处在差不多的技术水平上。

当然,纯电动车的续航跟电池能量密度并无非常直接的关系,这也是消费者并不直接关注这项指标的原因。真正关心这项技术指标的是汽车企业和主管政府机构,原因在于——政府补贴。

※补贴与能量密度息息相关

汽车企业关心能量密度的原因在于国家层面上的补贴与该指标直接挂钩,说白了,整车采用的电池组、电池单体能量密度越高,企业得到的实惠越大。

2018年的政策将160wh/kg的能力密度作为最高补贴的标准,这也是为什么2018年的纯电动新车的能量密度都在160wh/kg以下的原因。

目前,2019年关于补贴的相关细则还未公布,有消息称,会将补贴的最高标准定在180wh/kg。

之前,国家四部委曾经公布过《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,其中有一些关于能量密度的中期规划:

1.到2020年,锂离子动力电池单体比能量大于300瓦时/千克;系统比能量争取达到260瓦时/千克;

2.到2025年,单体比能量达500瓦时/千克。

从企业层面来说,比亚迪、宁德时代、国轩高科等都有着研发高能量密度电池组的计划,在未来几年就会相继得到应用。

※提高电池能量密度是一个系统工程,并不简单

理论上,可以把在实验室环境下、单体环境下的能量密度做的很高,但是涉及到批量、涉及到电池组就不那么容易了。

特斯拉21700电池,通过使用直径更大的电芯(从18到21毫米)、提高正极活性物质占比、减少结构件等非活性材料的比重,提升了电池的整体性能。

正负极活性材料和电解液并不是电池的全部,它还涉及导电辅助剂、活性粉末之间的粘结剂、隔离膜、阴阳极的箔材、绝缘固定的胶纸、铝塑膜壳或者钢铝壳等,每一步都至关重要,并且它们之间的调整都要在合理的成本前提之下。

高能量密度的电池在安全性上需要更加关注,就像一个能力很大的人在不可控状态下造成的危险也越大,所以电池能量密度的事情真不如我们想象的那么简单。

总结:

研发力量的集中、资金的投放肯定会让车用动力电池的能量密度有所增加,在未来几年,主流纯电动车型的电池组性能也会逐步增长,随着这项影响续航的关键指标的技术突破,纯电动车的整体性能也会发生大的改变,只不过这一切需要等待。

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