动力电池的什么对续航里程影响大(续航寿命突破之后)(1)

文/桃李

2022年,应该说是动力电池乃至整个电动汽车行业发展最为迅速的一年,如果把时间倒回去四五年,那时候的电动汽车还受制于动力电池的续航低和寿命短,迟迟得不到市场的认可。但是到了今天,动力电池的续航已经能够轻松地达到500公里,最长的甚至能够突破1000公里;至于寿命问题,根据相关规定,新能源汽车的电池容量低于80%才达到强制报废的标准,而不少人也是戏称“就算开到汽车报废,电池也不一定会报废”。

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由此可见,续航和寿命已经不是目前动力电池的发展难题了,那么在突破续航和寿命的问题之后,接下来动力电池的发展方向有哪些呢?根据近期2022世界动力电池大会的相关内容,笔者认为动力电池接下来的发展有以下几方面。

安全是重中之重

此前很多媒体都在宣称“电动汽车的安全性其实要高于燃油车”,而诸如“电动汽车的自燃率比燃油车低”之类的话相信大家也听过不少,根据早前国家公布的数据确实如此。据了解,2019年国内新能源汽车起火概率为0.0049%,而2020年则下降至0.0026%,而燃油车每年的火灾事故率为0.01%-0.02%。不过到了2021年,情况似乎发生了改变。

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欧盟科学院院士、中国科学技术大学教授、国家“973”计划首席科学家在世界动力电池大会上指出:2021年度,全国共发生电动汽车火灾事故3000余起,着火概率为0.03% ,稍高于传统燃油车0.01%-0.02%的火灾事故率。原因其实也很明显,这两年新能源汽车的保有量正在不断上升,而且车辆年限的增加会导致线路老化,双重因素影响之下火灾发生率必然会有所增加。

动力电池的安全问题是消费者最为关心的问题,自今年以来,各类“新能源汽车自燃”的消息仍是不绝于耳,而且电动汽车的自然现象还呈现出愈发频繁的发展趋势,前段时间还有媒体表示“平均每天发生七例电动汽车自燃事故”。如果动力电池的安全问题得不到很好的解决,消费者不仅会对于电动汽车始终抱有质疑的态度,更重要的是会危及道路安全,对消费者的生命财产安全构成威胁。

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而“热失控”作为本次动力电池大会经常被提及的一个词,不少专家也表达了自己的看法,包括开发耐高温电池、开发“专用灭火剂”等等,很显然,未来动力电池的安全性仍会是影响新能源汽车发展的一个关键。

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智能化是下半场

王传福曾在公开场合表示,汽车工业的下半场将聚焦智能化变革。或许不少消费者对于汽车智能化的认知还集中在自动驾驶、车机系统的人工智能等方面,但笔者想说的是,“智能化”远不止此。浙江吉利控股集团董事长李书福在谈到汽车智能化时表示,电池管理系统是智能化的重点领域之一,它能结合大数据和云计算等手段,通过智能电池的管理平台收集电池及系统数据,通过神经网络边缘计算、云协同等智能算法,预测和估算电池全生命周期的状态,实现电池透明化的管理。“这将进一步提升电池的使用效率和安全性,让智能化汽车的可靠性得到保障。”

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对于动力电池的“智能化”,中国科学院院士欧阳明高先生从三个方面进行了说明,包括智能设计、智能制造、智能控制,其中的智能控制领笔者印象深刻。目前常见的“动力电池热管理系统”都是在对电池起到管理的作用,而不是控制,欧阳明高先生的看法是,把传感器放到电池里面去,对电池的温度、气体、压力等进行全方位的控制,最终实现新一代的智能电池。

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智能电池的发展能够便于我们对电池的全方面把控,不仅可以提升上述的动力电池安全性,同时对于电池的拓展应用以及后续的更新迭代有着积极作用。

“轻量化”也很关键

动力电池虽然是电动汽车的动力来源,但是他的体型是很大的,孚能科技曾表示,同为500公里续航的情况之下,燃油车的油箱的重量可能也就30多公斤,但是电动汽车的动力电池的重量则可能为300公斤,两者相差悬殊。

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轻量化的意义不只是在降低重量,从而减少能耗,提升操作性。电池“轻量化”更深层次的意义在于要实现提高能量密度的目标。当前我们提升电池系统能量密度的方式主要由两种,一是从物理结构层面,也就是减少壳体、模组等的重量;另一个则是材料上的创新,不过这一条路难度较大。你可以发现,短短几年的时间宁德时代的CTP技术到目前已经更迭到了第三代,甚至出现了CTC/CTB这些结构层面的进步,但是材料上仍旧是以“锂”为中心,虽然出现了“钠离子”等材料的电池,但是仍在进一步的研发之中。

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回过头来说,要实现轻量化,实现电池更大的能量密度,还需要大家的共同努力。孚能科技表示,未来将不断提高电池的系统能量密度,接下来电池的能量密度将达到330-350Wh/kg,甚至400Wh/kg,再往后将陆续实现3500Wh/kg的终极目标。如果真的实现了这一目标,相信大家对于电动汽车的看法又会跟现在有所不同,在更高能量密度的情况下,所谓的“续航焦虑”将不复存在,而且随着电池技术的进步,相应的成本也会降低。

写在最后:

动力电池作为新能源汽车的核心部件之一,整个新能源汽车的发展就与动力电池相关技术的进展紧密相连,在本次动力电池大会上,笔者看见了相关企业在为推进动力电池的发展上所做的努力以及取得的成果,但是从整个电动汽车的发展上来看,这还远远不够,我们希望未来能够有更多的新技术、新材料被提出并运用到实处,让动力电池继续为新能源汽车的发展赋能。

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