新能源車制勝關(guān)鍵是什么?
■純電動汽車可以跟各種功能科技更好地融合匹配,整輛汽車將成為真正人工智能、強大移動終端,并與互聯(lián)網(wǎng)深入接合。
■三大主流電池類型各具特性,無法完全滿足消費者的實際應(yīng)用需要,科技將創(chuàng)造革命性的電池材料。
■權(quán)限、補貼、審批和政策,四方面推進可促進電池及充電領(lǐng)域研究的開展。
中國儼然已經(jīng)成為全球第一大新能源汽車市場,當規(guī)模已經(jīng)具備,資本的力量將會持續(xù)推動新能源市場的發(fā)展。對國家層面而言,最重要的是緩緩撤出補貼,將大量資金轉(zhuǎn)投向純電動技術(shù)研發(fā)之中。
純電動技術(shù)研發(fā)很必要
作為新能源汽車三大板塊之一,除去難度極大且市場占有率極低的燃料電池汽車,純電動汽車領(lǐng)域是合資進口廠商尚未全面進軍的“新大陸”,所以中國有望成為這片新大陸的“哥倫布”。若能搶先合資進口企業(yè)一步窺探到純電動汽車領(lǐng)域的全貌,占據(jù)技術(shù)要道,就能實現(xiàn)彎道超車,在此領(lǐng)域取得領(lǐng)先,實現(xiàn)從汽車大國到汽車強國的轉(zhuǎn)變。
純電動帶來的影響將是深刻而顛覆的,F(xiàn)如今汽車上搭載的先進科技,無論是現(xiàn)有的HUD、手機互聯(lián)、手勢控制、車載系統(tǒng)等,還是尚未普及的車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、車載VR、無人駕駛等科技,都離不開電力。當汽車成為純電動,汽車與這些功能科技將更好地融合匹配,整輛汽車將成為無須考慮與傳統(tǒng)內(nèi)燃系統(tǒng)兼容的真正人工智能、強大的移動終端,并能更深入地與互聯(lián)網(wǎng)接合,創(chuàng)造更多的可能。
純電動的全面普及將帶來能源結(jié)構(gòu)的變化,對國家的能源結(jié)構(gòu)多元化和能源獨立將是大利好。所以純電動汽車的研發(fā)和突破是必要的,而其構(gòu)成的根本要素決定未來前進的方向。
研發(fā)重點在續(xù)航和電池
由于充電時間仍以小時計算,純電動汽車尚屬于“一次性”產(chǎn)品。所以其能否被消費者所接受,關(guān)鍵在于“一次性”能持續(xù)多久。
縱觀全球純電動汽車銷量領(lǐng)先的車型,無不是在續(xù)航里程上有所建樹。特斯拉ModelS90D續(xù)航里程高達557km;比亞迪e6續(xù)航里程達到400km。
特斯拉使用液冷式電池?zé)峁芾硐到y(tǒng),采用雙向流動的流場設(shè)計,冷卻管道的兩個端部既是進液口,也是出液口。同時電池之間及電池和管道間填充具有絕緣特性但導(dǎo)熱性能良好的材料,因此很好控制了熱量問題,從而可以搭載電池能量密度高達150瓦時/千克~160瓦時/千克的鈷酸鋰電池,實現(xiàn)續(xù)航里程的最大限度提升。
而比亞迪靠電池技術(shù)起家,得益于電池技術(shù)的深厚積累,采用熱穩(wěn)定性優(yōu)良、使用壽命長久的磷酸鐵鋰電池,從而增大電池體積,實現(xiàn)續(xù)航里程的增加。
無論是續(xù)航里程還是充電時間,都是由電池的屬性所決定,F(xiàn)今世界上主流的三大電池類型分別是鈷酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池和錳酸鋰電池。但目前這三種電池都無法完全滿足消費者的實際應(yīng)用需要。
鈷酸鋰電池因其熱特性差而隨時存在爆炸起火風(fēng)險,先進如特斯拉的電池管理系統(tǒng)亦無法避免地發(fā)生過爆炸起火事故;磷酸鐵鋰電池比容量不如鈷酸鋰電池,續(xù)航里程有限;錳酸鋰電池高溫穩(wěn)定性差導(dǎo)致其電池壽命短。
此外,目前已出現(xiàn)了薄膜電池、石墨烯電池等新電池研究方向,但因為其制造和使用的環(huán)境、成本等種種因素與實際生產(chǎn)使用過程要求不相符,所以暫時只能存在于實驗室。
四方面促進技術(shù)研究
要促進電池及充電領(lǐng)域的技術(shù)研究,需要四個方面的支持。
首先是權(quán)限。開放電池技術(shù)項目和充電技術(shù)項目的研究權(quán)限,讓國營企業(yè)和民營企業(yè)也可以進行開發(fā),而不僅限于學(xué)術(shù)機構(gòu)和科研機構(gòu)。
其次是補貼。將原本每輛新能源汽車的補貼縮減,挪移到電池技術(shù)和充電技術(shù)的研究上。以續(xù)航里程、熱穩(wěn)定性、使用壽命等各方面作為電池技術(shù)的評價標準;以充電時間、對電池損害程度等各方面作為充電技術(shù)的評價標準。劃分評分等級,不同等級給予不同資金補貼額度,等級越高額度越高,等級達到一定程度,授予名譽稱號或提升科研職稱。
此外在審批方面,應(yīng)開通電池研究和充電研究項目的專用審批通道,精簡審批程序,縮短審批時間,減少審批條件,提高審批優(yōu)先等級,提供項目啟動資金等。
在政策上,對企業(yè)提供新能源汽車生產(chǎn)銷售方面的便利和扶持,給予一定數(shù)量或年限的免稅政策等。
通過政府給予的有利條件和豐厚獎勵,將使電池研究項目和充電研究項目成為熱門投資項目,從而吸引資本大量涌入。屆時電池研究和充電研究不再是政府機構(gòu)一力獨撐的領(lǐng)域,獲得的資金支持將大大超乎想象,研究阻礙繼而減少。政府和資本的雙管齊下,將促進電池研究和充電研究領(lǐng)域迎來前所未有的蓬勃發(fā)展。
從強敵環(huán)伺中突圍
國家在新能源汽車領(lǐng)域取得成就的同時,也不能忘記強敵環(huán)伺。
沃爾沃發(fā)布了全新的納米電池材料,可讓當前電動汽車變輕15%,同時計劃于2025年在全球售出總共100萬輛新能源車;大眾集團專為純電動車型量身定制了一個全新MEB模塊化生產(chǎn)平臺,新平臺最大可以支持400km乃至500km的續(xù)航里程,同時可伸縮性的布局對于行李箱的空間不會有任何的影響,這點我們從大眾Budd-e電動概念車上就可以看出來。
中國能否在這場變革中實現(xiàn)彎道超車,自主品牌能否在這場機遇中把握住機會,都是未知數(shù)。但目前可以看到政府、自主車企在這場變革中所付出的努力,力爭拿下純電動汽車領(lǐng)域這場戰(zhàn)役的勝利。
作者系威爾森咨詢有限公司市場分析師
電池使用注意方法
電動汽車電池能用多久,不僅取決于其本身的質(zhì)量,也取決于平時的使用方法。一條最基本的準則就是:避免過度充電,也避免過度放電。
避免充電過滿
經(jīng)常完全充電,將對鋰離子電池損害嚴重,會影響電池的使用壽命。
日產(chǎn)電動汽車Leaf,有一項提高電池使用壽命的設(shè)置,讓電池充電至80%就停止了,這可以大大地提高電池組的使用壽命。
此外,電動車在制動或者下坡時,能將一部分能量再回充給電池,因此需要電池組有一定的充電空間。
避免深度放電
鋰離子電池的特性之一就是部分循環(huán)使用而不能深度放電。
還以日產(chǎn)Leaf為例,一般會讓車主將電量保持在3~10的刻度之間。對于比較好的電池能量管理系統(tǒng),當電池電量達到一定閾值的時候,會發(fā)出警示,以提醒根據(jù)行程安排充電。
插電式混動車可考慮“山地模式”
對于插電式混合動力汽車或增程式電動汽車,幾乎都是用完電池電量然后再切換至汽油發(fā)動機模式。幸運的是,由于有電池管理系統(tǒng),知道什么時候該停止使用電池,避免深度放電。
但有一種情況例外,當行駛路線中有爬長坡這樣需要大功率驅(qū)動的行駛工況,如果一味使用電池,一是很容易將電池的電耗盡,二是可能會導(dǎo)致電池深度放電。
如果在爬坡之前,將工作模式切換至山地模式,也就是發(fā)動機工作的模式,至少可節(jié)省電池20%的電量。
減少荷電狀態(tài)時間
很多車主都會選擇在深夜充電,這對電網(wǎng)的負荷影響小,而且電費也相對便宜,但是這樣就很有可能出現(xiàn)充電過滿的情況。那么,怎么保證電池能夠保持在最佳的荷電狀態(tài)呢?
可以使用帶有計時功能的充電器,來保證減少電池在高荷電狀態(tài)的時間。
充電計時器還可以有其他的應(yīng)用。例如,對車主而言,不需要守在車旁等待充電;對于商家來說,可以提供計時收費;另外,也可以讓電池充電后有冷卻下來的時間,保證行駛時的電池安全。
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