鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1218次 | 2018年07月29日
探討EV電池容量是否真的越大越好
據(jù)報(bào)道,2007年1月,在底特律舉行的北美國際汽車展(NAIAS)上,(雪佛蘭Volt產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人)托尼˙波薩瓦茲(TonyPosawatz)首次公開使用“里程焦慮”這一術(shù)語。雪佛蘭Volt概念車正是在這一屆的展會揭開神秘面紗,開啟了電動汽車的摩登時(shí)代。
在開發(fā)Volt概念車的過程中,該公司采訪了許多最初的電動汽車用戶后發(fā)現(xiàn),雖然他們對于使用電動汽車能夠遠(yuǎn)離汽油的自由有著深深的熱愛和期望,但里程焦慮顯然已經(jīng)成為他們的“心病”。由于電動汽車行駛里程遠(yuǎn)低于100英里,同時(shí)電池(當(dāng)時(shí)還沒有使用鋰離子電池)和基礎(chǔ)設(shè)施仍在發(fā)展中,大部分的旅行都必須計(jì)劃好,生活方式必須適應(yīng)車輛、技術(shù)以及不發(fā)達(dá)的電動汽車生態(tài)系統(tǒng)的限制。波薩瓦茲表示,在多年的車輛測試歷程中,他本人也曾親身經(jīng)歷過里程焦慮。
里程焦慮補(bǔ)救措施
那么,針對這種情況,有哪些補(bǔ)救措施呢?這當(dāng)然不僅僅是不斷增加電池能量,使其與一些傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車的續(xù)航里程相匹配,就像許多汽車OEM廠商在未來的產(chǎn)品中所宣稱的那樣。補(bǔ)救措施應(yīng)該包含以下幾個部分:
1、為每個汽車電池組配備更經(jīng)濟(jì)有效的能量儲存(kWh)。
2、為家庭、工作場所、多戶型住宅、便利店、城市、長途旅行收費(fèi)通道等提供具體的解決方案并增加充電基礎(chǔ)設(shè)施的容量和能力(更高功率)。
3、車載增程器可利用現(xiàn)有燃油/基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)電,并適用于插電式混合動力汽車(PHEV)或增程式電動車(EREV)。
4、開發(fā)更高效輕便的車輛和車輛平臺。
5、多模式互補(bǔ)運(yùn)輸系統(tǒng)和服務(wù),其結(jié)合了私用電動汽車,實(shí)際上解決了城市和“最后一英里”的需求。
6、推動電池交換和支持交換站點(diǎn)的發(fā)展。
實(shí)際上,上述建議的理念正在成為現(xiàn)實(shí),并且已經(jīng)解決了首批電動汽車體驗(yàn)者們所提出的初始擔(dān)憂。因此,里程焦慮的蔓延在很大程度上受到了控制,現(xiàn)在有更多續(xù)航里程超過150英里的電動汽車可以選擇,如果價(jià)格合理還有接近250英里續(xù)航里程的電動汽車。對客戶來說,有更多的選擇緩解了自己的焦慮。
雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟的負(fù)責(zé)人、長期領(lǐng)先的電動汽車倡導(dǎo)者卡洛斯˙戈恩(CarlosGhosn)表示,被廣泛接受的電動汽車?yán)m(xù)航里程數(shù)是188英里,一旦達(dá)到這個門檻,電動汽車的定價(jià)需要更具吸引力。戈恩指出只要保證超過300公里(188英里),續(xù)航里程或者說自主權(quán)便不再成為消費(fèi)者的關(guān)注重點(diǎn)。戈恩指的是有效的自主權(quán),即不受“里程焦慮”的影響。
根據(jù)愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室(INL)的研究,最近的一項(xiàng)美國駕駛調(diào)查顯示,美國司機(jī)平均每輛車的每天行駛里程不足30英里,電動汽車的行駛里程甚至更低。而全球其他大部分國家的日常出行比美國還要少。然而大家卻不斷聽到這樣的說法:容量越來越大的電池正在開發(fā)計(jì)劃中,它為未來的許多車輛提供更大的續(xù)航里程,這些車輛包括乘用車、商用卡車和公共汽車等。
受困里程焦慮EV電池容量是否越大越好
可是對于乘用車來說,為了偶爾的長途旅行是否有必要隨身攜帶額外的電池?舉個例子,對于一個60千瓦時(shí)的電動汽車電池,在一次充滿電的情況下,達(dá)到225-250英里的電動汽車?yán)m(xù)航里程,所需電池組的重量接近1/2噸!即使車主每天只開一小時(shí)左右的車,也必須攜帶著這么大的電池組上路。大部分插電式汽車通常會在一夜之間完全充電,從而有效地增加每天的續(xù)航里程。波薩瓦茲認(rèn)為,普通民眾市場的私家車并不需要超過250英里的電動汽車?yán)m(xù)航里程。當(dāng)然,(電動汽車制造商)也可以為高端產(chǎn)品或者在特殊情況下使用的產(chǎn)品提供不同規(guī)格的電池,以滿足愿意為更大電池容量買單的客戶的需求。
然而,即使是在高端私人用車領(lǐng)域,提供最大電池容量/續(xù)航里程,并且自行出資建立了自有充電網(wǎng)絡(luò)的特斯拉,到目前為止也沒有找到通往持續(xù)盈利的道路。除鋰離子(固態(tài)、金屬-空氣、鋰硫等)以外的下一個電池突破的探索仍然具有不確定性,很可能在2025年以后才適合汽車應(yīng)用。盡管如此,汽車公司仍在發(fā)布許多續(xù)航里程超越300甚至400英里的未來產(chǎn)品的公告,這給其他不少領(lǐng)域帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
裝配更多電池解決電動車?yán)m(xù)航里程短的挑戰(zhàn)
需要明確的一點(diǎn)是,在許多市場中,電動汽車得以發(fā)展進(jìn)步的必要條件在于續(xù)航里程足夠長且能源補(bǔ)充足夠智能和便利。
目前電動汽車在全球汽車市場的占有率還不足2%,電動汽車前沿的技術(shù)進(jìn)步將演變成一場行業(yè)革命。
2010年Volt和Leaf電動汽車問世,自那以后電池的成本呈現(xiàn)穩(wěn)步下跌的態(tài)勢。目前車用最優(yōu)電池組的成本接近每千瓦時(shí)200美元或者更低,而到2020年以后這一金額可能會進(jìn)一步下降。對于實(shí)現(xiàn)盈利遭遇巨大挑戰(zhàn)的電動汽車來說,增加電池容量使得續(xù)航里程得以有感知的延長,這一做法勢必導(dǎo)致成本的增加。
主流汽車OEM廠商眼下對于為高盈利車型推出電動版的態(tài)度十分勉強(qiáng),最主要的原因正是電動汽車距離實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的盈利的目標(biāo)可以說是任重而道遠(yuǎn)。
鑒于上述原因,35000美元的Model3電動汽車銷量可能不會太高。對于特斯拉、通用汽車和日產(chǎn)在內(nèi)的領(lǐng)先汽車OEM廠商來說,美國國內(nèi)購買電動汽車享受7500美元免稅政策的到期終止將成為大量電動車上路的阻礙。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間6月23日,《華爾街日報(bào)》就刊文指出:“真正的問題在于,每個地方政府的行為已經(jīng)注定了電動汽車將虧本銷售的命運(yùn)?!笔袌稣{(diào)查機(jī)構(gòu)AlixPartners今年6月發(fā)布的研究結(jié)果顯示,一方面市場的發(fā)展已經(jīng)有所放緩,另一方面汽車行業(yè)針對電動汽車和自動駕駛技術(shù)的投資又在擴(kuò)增。
電動車充電方面的發(fā)展規(guī)劃
在過去十年時(shí)間里,電動汽車中鋰電池技術(shù)的進(jìn)展使得業(yè)內(nèi)從業(yè)者大受鼓舞。與此同時(shí),鋰電池中能量儲備密度以及成本也發(fā)生了實(shí)質(zhì)性的改善。
基于上述各個領(lǐng)域的積極發(fā)展,人們意識到,為了建立一個自我可持續(xù)發(fā)展的電動車電池市場,電池成本以及效率方面的持續(xù)改進(jìn)是有必要的。上述市場對于電池使用規(guī)模和合適的價(jià)格都有要求,而最終目標(biāo)將是支持建立切實(shí)可行的商業(yè)模式。
追求電動汽車的盈利以及電動汽車更低的運(yùn)營成本是未來電動汽車市場取得成功的關(guān)鍵。
上述解決方案并非著眼于擴(kuò)大電池的能源儲備規(guī)模,事實(shí)上后者意味著更高的成本以及巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
目前,卡車、巴士、半掛車及其他商用車等車型在電氣化的道路上會使用大容量的電池。在插電混動車型成為主流的今天,乘用車也在不斷加碼未來使用更大電池的可能性。
上述問題的解決需要整個生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)作,尤其是充電基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)、智能電網(wǎng)技術(shù)以及針對不同城市制定因地制宜的解決方案。
鑒于此,特斯拉的“超級充電器”網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該同其他企業(yè)開展合作,使得該網(wǎng)絡(luò)適用于為所有插電汽車充電。
由于目前車內(nèi)電池的使用率較低,對于投資者和創(chuàng)新者來說挖掘其中的潛在價(jià)值很有意義,另外他們還面臨著可以參與到電動汽車相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展之中的大量機(jī)遇。
為了電動汽車市場更好的發(fā)展,可能且有必要的措施如下:(1)削減汽車的額外成本并將其轉(zhuǎn)化成電動汽車的盈利。(2)電動汽車廠商同其他機(jī)構(gòu)開展合作,打造具備支撐功能的生態(tài)系統(tǒng)以服務(wù)百萬輛級別的電動汽車。