如何破解動(dòng)力電池長(zhǎng)續(xù)航“密碼”?

發(fā)布日期:2024-05-08  來(lái)源:中國(guó)能源報(bào)

核心提示:為滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)的長(zhǎng)途出行需求,讓車(chē)輛實(shí)現(xiàn)更優(yōu)異的續(xù)航能力無(wú)疑已成為電池供應(yīng)商、車(chē)企共同追求的目標(biāo)。在此背景下,近年來(lái)
 為滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)的長(zhǎng)途出行需求,讓車(chē)輛實(shí)現(xiàn)更優(yōu)異的續(xù)航能力無(wú)疑已成為電池供應(yīng)商、車(chē)企共同追求的目標(biāo)。在此背景下,近年來(lái)企業(yè)紛紛在新材料、新技術(shù)路線(xiàn)上下功夫,標(biāo)榜具備“1000公里超長(zhǎng)續(xù)航能力”的產(chǎn)品層出不窮,一場(chǎng)圍繞續(xù)航里程所展開(kāi)的競(jìng)賽愈發(fā)激烈。
 
向1000公里看齊
 
截至目前,已有多家車(chē)企、電池廠(chǎng)商加入續(xù)航競(jìng)賽。且從各家產(chǎn)品性能指標(biāo)上看,企業(yè)對(duì)于續(xù)航的目標(biāo)普遍向1000公里看齊。
 
就近期來(lái)看,智己汽車(chē)正式發(fā)布智己L6,并開(kāi)啟預(yù)售。智己L6搭載第一代光年固態(tài)電池,能夠使智己L6實(shí)現(xiàn)超1000公里的CLTC續(xù)航里程;蔚來(lái)汽車(chē)首臺(tái)150kWh超長(zhǎng)續(xù)航電池包正式步入量產(chǎn)階段,搭載了這款電池的蔚來(lái)車(chē)型擁有迄今為止最長(zhǎng)的續(xù)航里程,官方數(shù)據(jù)表明可達(dá)到1055公里,此前實(shí)測(cè)續(xù)航里程達(dá)到1044公里。
 
比亞迪董事長(zhǎng)王傳福日前在2023年財(cái)報(bào)投資人溝通會(huì)上透露,比亞迪目前正在研發(fā)第二代刀片電池系統(tǒng),最早將在2024年8月發(fā)布。據(jù)悉,第二代刀片電池的能量密度將達(dá)到190Wh/kg,純電車(chē)型的續(xù)航將突破1000公里。對(duì)比來(lái)看,比亞迪于2020年發(fā)布的一代刀片電池系統(tǒng)能量密度為140wh/kg。
 
真鋰研究創(chuàng)始人墨柯向記者表示,當(dāng)前企業(yè)密集發(fā)力超長(zhǎng)續(xù)航電池產(chǎn)品,本質(zhì)上是基于解決消費(fèi)者普遍存在的里程焦慮問(wèn)題。“畢竟充電設(shè)施使用的便利性仍有待進(jìn)一步提升,換電站也還沒(méi)有普及。”
 
“其實(shí)并非所有人都需要1000公里續(xù)航版本,不同用戶(hù)的需求存在差異,中長(zhǎng)續(xù)航即可滿(mǎn)足大部分用戶(hù)需求。”乘聯(lián)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)崔東樹(shù)此前接受記者采訪(fǎng)時(shí)提到,“極寒天氣下,電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航能力面臨縮水,比如續(xù)航達(dá)到1000公里的車(chē)在冬季可能只能達(dá)到500公里,這種條件下超長(zhǎng)續(xù)航會(huì)體現(xiàn)出價(jià)值。”
 
聚焦材料體系創(chuàng)新
 
其實(shí)從技術(shù)層面來(lái)看,電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)續(xù)航的方式主要有增加電池組數(shù)量、提高電池能量密度兩種。“企業(yè)大力宣傳‘1000公里續(xù)航’指標(biāo)沒(méi)有太大意義,因?yàn)椴还苁氰F鋰還是三元,只要電池包足夠大,存儲(chǔ)的電量足夠多,都可以達(dá)到1000公里。”墨柯表示,“但是簡(jiǎn)單的通過(guò)增加電池來(lái)提高續(xù)航,也勢(shì)必增加車(chē)輛自重和制造成本。因此延長(zhǎng)續(xù)航最本質(zhì)的方式還是在于提升電池的能量密度。”
 
在墨柯看來(lái),電池能量密度主要由材料體系決定。“現(xiàn)在很多電池產(chǎn)品主要通過(guò)結(jié)構(gòu)和制作工藝上的創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)能量密度的提升,但這種提升是有限度的。只有不斷探索新的材料體系,才能持續(xù)提高能量密度。例如,現(xiàn)在主流的動(dòng)力電池都是液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池,而近幾年不少?gòu)S商爭(zhēng)相推出的固態(tài)電池使用固態(tài)電解質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電解液,從而具備了更高的能量密度和安全性,這就屬于內(nèi)部材料的技術(shù)進(jìn)步。”
 
值得一提的是,在鋰電材料體系不斷迭代的過(guò)程中,磷酸錳鐵鋰作為磷酸鐵鋰的升級(jí)版本愈發(fā)受到關(guān)注。“從材料本身而言,目前磷酸鐵鋰體系的能量密度已經(jīng)基本摸到了‘天花板’,后續(xù)再進(jìn)步的空間不大。在此背景下,磷酸錳鐵鋰作為磷酸鐵鋰的升級(jí)產(chǎn)品,通過(guò)摻加錳元素,在材料層面形成一個(gè)新組合,進(jìn)一步提升了能量密度,成本也更低。”墨柯告訴記者,磷酸錳鐵鋰比磷酸鐵鋰具有更高的電壓平臺(tái),能量密度比其高出15%左右,意味著同等體積電池包下能夠存儲(chǔ)更多的電量。“這也屬于材料層面的技術(shù)進(jìn)步,磷酸錳鐵鋰將是磷酸鐵鋰在新能源汽車(chē)領(lǐng)域的未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展方向。”
 
關(guān)注充電技術(shù)革新
 
“在鋰電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中,現(xiàn)有材料體系的迭代升級(jí)是推動(dòng)產(chǎn)品能量密度提升的關(guān)鍵。如果企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新僅僅停留于結(jié)構(gòu)層面,不在材料體系上下功夫,將來(lái)肯定會(huì)在這場(chǎng)‘技術(shù)競(jìng)賽’中掉隊(duì)。”墨柯強(qiáng)調(diào)。
 
事實(shí)上,面對(duì)電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)長(zhǎng)途出行需求,企業(yè)在提升電池續(xù)航能力的同時(shí),也需關(guān)注充電技術(shù)的革新。乘聯(lián)會(huì)此前公開(kāi)表示,1000公里續(xù)航是很好化解電動(dòng)汽車(chē)?yán)锍探箲]的做法。與此同時(shí),還可以通過(guò)快充技術(shù)改善,提升車(chē)輛的使用效果,改善充電焦慮。這是兩個(gè)很好的發(fā)展方向。
 
近年來(lái),在技術(shù)迭代和車(chē)端需求的雙重驅(qū)動(dòng)下,一眾電池廠(chǎng)商相繼在超快充技術(shù)領(lǐng)域展開(kāi)布局,積極推進(jìn)動(dòng)力電池充放電倍率從1C、2C向4C發(fā)展,一代代高功率快充產(chǎn)品先后問(wèn)世。例如,今年2 月欣旺達(dá)在接待機(jī)構(gòu)調(diào)研時(shí)表示,公司目前已開(kāi)發(fā)完成4C磷酸鐵鋰電池,后續(xù)將召開(kāi)產(chǎn)品發(fā)布會(huì)。
 
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,隨著龍頭企業(yè)配套電池的量產(chǎn)和交付,動(dòng)力電池行業(yè)將快速向4C超快充時(shí)代邁進(jìn)。伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理、中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)吳輝表示,隨著電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)對(duì)于快速充電需求的日益增加,快充已然成為市場(chǎng)剛需??斐淇隙ㄊ呛笃趧?dòng)力電池產(chǎn)業(yè)重要發(fā)展方向之一。
 
與此同時(shí),除電池端外,充電網(wǎng)絡(luò)端加強(qiáng)超快充能力亦是重點(diǎn)。華泰證券發(fā)布研究報(bào)告稱(chēng),回顧2023年,隨著多款快充電池、800V爆款車(chē)型的推出與液冷超充站的建設(shè),快充趨勢(shì)的確認(rèn)深化、市場(chǎng)關(guān)注度提升。2024年,快充將迎來(lái)規(guī)?;帕筷P(guān)鍵之年。

 
 
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