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鋰電池電動汽車續航分析

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年12月09日  

近日,寧德時代(CATL)副董事長兼首席戰略官黃世霖表示,從十二五開始,鋰離子電池電動汽車續航里程不斷增加,到目前已經實現了400公里,下一步大概到500公里,最后會達到600-800公里。在電動汽車的帶動下,鋰離子電池的性能得到了很大提升,成本在快速下降。

資料顯示,2018年上公告的純電動汽車,有北汽純電動乘用車、東風風神純電動乘用車的續航里程已經超過500公里;有宇通的公路客車續航里程已經超過650公里。黃世霖對鋰電池比能量的提升,信心滿滿。黃世霖根據寧德時代(CATL)的規劃,鋰離子電池比能量在持續提升,給出了動力電池電動汽車續航里程最后能實現800公里的判斷。筆者在反思,如果純電動汽車續航里程能實現800公里,那么氫能汽車的發展空間在哪里?

一、續航里程對電動汽車而言是一個關鍵性指標

先了解傳統汽車續航里程是多少?

①某一輛商務車在高速服務區加滿70升油,以100公里時速巡航行駛,加滿油后續航顯示1,000公里。

②在城市跑出租的5座乘用車,加滿50升油,加滿油后續航顯示650公里。

③10米城市公交車,加滿200升油,加滿油后續航顯示650公里。

④CNG的出租車和公交車,加滿氣,續航里程比燃油車的里程減半。

目前用戶對傳統汽車的續航長短,已經不太敏感了,其理由是汽車加氣、加油比較便利,加注時間在5分鐘以內。用戶關注重心已經在百公里油耗的高低上。而電動汽車,由于動力電池比能量一直比較低,導致其續航里程離用戶的要求還比較遠,再加上充電時間太長,理論上在5個小時以上。

政府提出發展純電動汽車號召的起初,響應的不多,同時還受到眾多人的質疑。

續航里程對發展電動汽車而言,是一個關鍵性指標,決定這個指標高低的,是動力電池比能量指標的優劣。如果電動汽車續航里程到了跟傳統燃油車一樣的水平了,用戶就不再敏感了。至于充電時間太長的問題,也會得到較大的緩解,理由是許多汽車晚上基本上是停運的,有充裕的時間,讓他慢慢充電吧。

二、鋰電池電動汽車續航800公里的意義

這個鋰電池電動汽車續航800公里,基本說的是公告上的數據,人們關心的實際工況是多少?行業內的公式是在這個數據的基礎上再乘以70%,即實際工況條件下有560公里了。這個數據是有說服力的。續航800(560)公里的意義是什么呢?

①中國發展新能源汽車,已經培育出以寧德時代(CATL)為代表的優秀動力電池企業群。這是國家競爭力的具體體現。這個成績一定會讓世界刮目相看。

②汽車動力電池的比能量,可以無限接近傳統燃油比能量(注:中汽技術中心王芳博士語)的判讀,是由中國科學家提出來的。這個結論,如果是可信的,將是十分鼓舞人心的。

③實踐證明,中國政府提出“以純電驅動為主”的發展新能源汽車路線的正確性,進一步說明,這個路線是符合中國具體情況的。

鋰電池電動汽車續航800公里后

④黃世霖給出“最后續航會達到600-800公里”的判判,是來自中國等級動力企業產品級的聲音,也可信的。這個說明,中國發展新能源汽車,要扎根企業,立足產業,服務中國,面向世界。

三、氫能汽車的發展空間在哪里?

自從總理5月中旬訪問日本豐田汽車公司,考察了日本的氫能汽車新聞播出以來到目前,國內“氫能技術是目前看最佳的能源解決方案”的呼聲越來越高,發展氫能產業和氫能汽車的高峰論壇一個接一個。

但是如何處理發展鋰離子電池電動汽車與發展氫能汽車的彼此關系,很少有專家提及。而中國政府提出的是《節能與新能源汽車發展路線圖》里有關氫能汽車部分是“電-電混合”的方案。從中可以看出,它們彼此之間關系的密切性,氫能汽車是新能源汽車的一部分,是電動汽車中的一種。

“電-電混合”的氫能汽車,其基本意思是,氫燃料電池發出的“電”與鋰離子電池放出的“電”進行搭配。內行人基本能理解,這里是用氫燃料電池發電系統,替代內燃機發動機發電系統。原理上還是“增程式電動汽車”。

目前氫燃料電池發電系統用于電動汽車,基本是兩種形態:一是大功率的(也有說是全功率的,日本是這個模式),二是小功率增程式(中國目前提出的模式)。

中國采用小功率增程模式的理由非常簡單。中國目前氫燃料電池的技術水平與日本相比,還差得比較遠。中國目前還做不出車載的大功率的氫燃料電池,再一個是鋰離子電池比能量一直比較低。形成一個組合,邏輯上行得通。

新的問題出現了,目前公告上的“電-電”混合方案的氫能汽車,其續航里程,基本上達不到600公里,而今天中國動力電池的企業家提出,鋰離子電池電動汽車最后可以實現800公里。其潛臺詞是說,今天的鋰離子電池電動汽車已經不再需要所謂的“增程”了。無論是內燃機發電機系統,還是氫能發電機系統的“增程”已經沒有必要了。

四、在中國發展氫能汽車前景不太樂觀

①中國今天800公里續航里程電動汽車是用錢堆出來的,目前還在往里砸錢。

②氫能發動機技術,中國人還沒有完全掌握,要求研發出市場需要的氫能發動機,還必須要砸更多的錢。

③鋰離子電池電動汽車與氫能發動機都是電動汽車,兩者都已經沒有內燃機了,即都沒有排放了。

④鋰離子電池的成本持續下降。下降到0.8元/wh以下,是可能實現的,2020年可以不要補貼了。

一句話,目前氫能汽車成長的空間,已經被鋰離子電動汽車占據了。目前城市公交車全電動化已經不可逆轉,不需要“增程”方案了;城市出租車全電動化也是不可逆轉,也不需要“增程”方案了;4米左右的物流車全電動化同樣是不可逆轉,同樣不需要“增程”方案了。

發展氫能產業和氫能汽車已經上升到了國家戰略,目前氫能汽車還處于成長期,但是氫能汽車成長的空間在哪里?有專家統計,我國目前已經有2000臺氫能汽車上路運營,其中上海有500臺氫能物流車,滿載續航里程為300公里,空載續航里程為360公里。

也就是說,用氫能發動機做增程的電動汽車續航里程還停留在純電動汽車續航里程的二分之一的水平上。這是為什么?目前氫能發動機系統,在車上依然占據相當多的空間,提高氫能汽車續航里程同樣面臨一個又一個坎。如何跨過這些坎,并不比提高鋰離子電池比能量容易。

筆者研究結論是,在中國發展氫能汽車前景不太樂觀,而面臨的困難重重。可以斷言,發展氫能汽車比發展鋰電池電動汽車更為艱難。如果黃世霖對鋰離子電池汽車續航里程800公里的說法,實現起來是可以預見的話,必然引發“發展氫能汽車空間在哪里?”的大討論。從事氫能汽車的研發企業必須要思考:你有這個實力嗎?如果拿了國家的錢,做不出產品來,你就得永久地背上“騙補”的罵名了。

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