電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
比亞迪秦宋ProEV，續駛600公里；吉利幾何A，續駛500公里；廣汽新能源AionS，續駛510公里……500公里，究竟夠不夠用呢？說起新能源汽車的續駛里程，很多人的第一反應是“里程焦慮”。雖說里程焦慮不是病，但焦慮起來真的很要命。
“新能源汽車的‘里程焦慮’，與新能源汽車技術進步密切相關，特別是與動力電池技術筆直相關。”湖南大學材料科學與工程學院副教授黃宏文向記者解析，拋開補貼因素之外，從技術角度而言，盡管原由眾多，但在一定程度上，作為有新能源汽車“心臟”之稱的動力電池是破解“里程焦慮”的關鍵。
?里程焦慮來自何方
想要破解“里程焦慮”，首先要找到“里程焦慮”的根源來自哪里。
很多一般消費者認為，新能源汽車的技術應當比傳統燃油車更簡單，多加點電池不就可以處理續駛里程問題嗎？事實卻沒有那么簡單。加碼電池，電機、電控及熱管理系統都要改變。僅從重量而言，一款續駛里程在300公里的純電動車，僅電池的重量就要超過500公斤，續駛里程在500公里的純電動車，僅電池重量就已近1噸。
“同樣是電動車，有的使用磷酸鐵鋰離子電池，有的使用三元鋰離子電池，這些電池究竟哪一個更好？”很多消費者會問。
據解析，新能源汽車的動力電池從廣義上講主要可分為化學電池、物理電池和生物電池三大類，其中化學電池和物理電池已經使用于量產電動車中，而生物電池則被視為將來電動車電池的緊要發展方向之一。
化學電池是目前電動車范疇使用最為廣泛的電池種類，如鎳氫電池、鋰電池、鋰聚合物電池、燃料電池等。這其中，最廣泛使用于電動車的就是鋰電池，依據電池正極材料的不同，鋰離子電池又可以分為磷酸鐵鋰離子電池、三元鋰離子電池和錳酸鋰離子電池等。
三元鋰離子電池，近年來正在被越來越多的車企運用于新能源汽車動力電池。三元鋰離子電池具有能量密度高的突出特點，因此在同樣的電量下，三元電池系統的重量更輕、體積更小，使得整車的續駛里程可以大幅提升。此外，三元鋰離子電池還具有低溫性能好、放電倍率高、一致性好和剩余電量（SOC）估算簡便等優勢，極端最低氣溫可達到-20℃至-15℃。其缺點是熱穩定性不如磷酸鐵電池，當其自身溫度達到250℃-350℃時，內部化學成分就開始分析。因此對電池熱管理系統提出了極高的要求，需要為每節電池分別加裝保險裝置，這就會加大其經濟成本。而且，三元鋰離子電池在使用壽命上相對較短。
磷酸鐵鋰離子電池，其優點是安全性能好、循環壽命長且價格低廉。其可以在390℃以內的高溫下保持穩定，不會因過充、溫度過高、短路、撞擊而萌生燃燒。此外，磷酸鐵鋰離子電池的使用壽命也比較長，理論壽命可以達到7-8年。但受限于材料本身和技術方面的原由，磷酸鐵鋰的能量密度較低，對于整車的續駛里程有一定影響。此外，磷酸鐵鋰離子電池的容量較小，同樣的電池容量，磷酸鐵鋰離子電池的重量更重、體積更大，也影響了其續駛里程。磷酸鐵鋰離子電池在低溫下的表現，也是目前一部分新能源汽車主的痛點所在。
?補貼退坡不容忽視
其實，各車企紛紛推出續駛500公里左右的新能源汽車，不僅有技術進步的原由，還與新能源汽車補貼退坡等政策因素有關。
今年3月26日，財政部、工信部、科技部、發改委四部委聯合發布《關于進一步完善新能源汽車推廣使用財政補貼政策的通知》，從2019年3月26日起實行，2019年3月26日至2019年6月25日為過渡期。與2018年相比，2019年補貼標準均勻退坡約50%；設置了三個月過渡期，新政前按2018年老政策；更強調安全性一致性，沒有再推高能量密度上限；地方補貼明令取消。按照政策要求，過渡期后，乘用車范疇將取消小于250公里續駛的純電動產品補貼，且將250-400公里內續駛產品的單車補貼降至1.8萬元，高于400公里純電動產品補貼額度也將同比退坡50%。
同時，基于地方保護等突出問題，新能源汽車地方補貼筆直取消（新能源公交車和燃料電池汽車除外），改為支持充電、建設配套運營服務。尤其是轉為用于支持充電（加氫）基礎設施“短板”建設和配套運營服務等方面。
業內認為，2019年新能源補貼新政的出臺，一方面規范了新能源汽車行業發展秩序；另一方面，補貼大面積退坡，可以進一步深度檢驗新能源汽車企的能力，也許還會促使新能源汽車企的優勝劣汰。
近年來，在汽車“新四化”的潮流中，很多傳統燃油車企業也開始涉足新能源汽車范疇，特別是趕上去年以來的車市“寒冬”，又恰逢補貼退坡，這些車企還是臨危不懼，推出了更好的新能源汽車。
2019上海車展上，東風汽車就推出了自主研發的新能源汽車新產品東風啟辰D60EV等純電動新能源汽車。該車定位緊湊級轎車，動力方面，該車搭載最大功率為120千瓦的電動機；續駛方面，綜合工況續駛達到450公里。
“這些自主品牌新品聚集展示了東風在‘五化’（輕量化、電動化、智能化、網聯化、共享化）范疇的最新創新成果，并以此加快打造為消費者提供全方位優質汽車產品和服務的卓越東風。”東風集團有限公司董事長竺延風向記者表示，補貼退坡正是檢驗技術實力的機會，東風有充足的實力和底氣，為用戶做更好的新能源汽車。
在車市“寒冬”、補貼退坡的背景下，不僅大的車企要經歷嚴寒，中小車企及造車新勢力也不能幸免。但是，不少中小車企和造車新勢力也是洋溢信心。
“退坡補貼、車市‘寒冬’反而是新能源汽車希望的賽道。”威馬汽車創始人、董事長、CEO沈暉在接受《中國汽車報》記者采訪時樂觀地認為，威馬汽車作為造車新勢力，創業伊始就考慮到了多種因素，但是首要的是專注于把產品做好，產品做不好補貼再多也沒有用。新能源汽車退坡補貼對產品做得好的企業不見得是壞事，可能是福音。之前消費者為了補貼隨便先買一輛車，用的時候體驗不好，還不如一開始看準一個好的產品。退坡補貼對于威馬這樣專注于把產品做好的企業反而銷量上漲的機會更大。
同樣是在上海車展上，威馬汽車推出了威馬EX5Pro等新產品。威馬EX5Pro的綜合工況續駛能力達到460公里。沈暉所言，代表了部分造車新勢力的觀點。的確，如果沒有補貼，消費者會更加專注于產品，對銷售商、對用戶反而是好事。因此，從戰略上看，首先產品非得強調安全可靠、質量穩定、體驗出色、成本合理，做到這幾點，就可以使企業健康發展。
不難發現，或許是由于補貼退坡、車市“寒冬”，新能源汽車的心產品都在離開“退補線”，500公里左右的新能源汽車漸漸多了起來。
?要怎么樣破解續駛難題
據不完全統計，我國新能源汽車保有量已經超過了260萬輛，占全球一半。成本低、續駛里程長的電動車離我們還有多遠？“里程焦慮”要怎么樣破解？這都是新能源汽車企業和消費者面臨的問題。
業內專家普遍認為，拋開補貼因素，破解“里程焦慮”，包括動力電池、新能源汽車上的熱管理系統，以及里程上的充電樁等等因素。
“動力電池的發展方向包括氫燃料電池和固態電池等，盡管它們具備分明的優點，但是三元鋰離子電池作為當前的普及品種，短期內不會被替代。因為氫燃料電池和固態電池距離大規模的商業化還有距離，特別是固態電池，需要處理的技術問題更多。”北京大學化學與分子工程學院教授其魯向《中國汽車報》記者表示，最好的路徑應是在處理三元鋰離子電池技術短板的情況下，與氫燃料電池聯合使用，可以使新能源汽車的續駛、安全等綜合能力實現較大的提升。
熱管理系統，使新能源汽車動力電池發揮最佳效能的關鍵。據解析，如同人的體溫基本維持在37℃左右、過高就是發燒生病一樣，如今的新能源乘用車，多數使用的是三元鋰離子電池，一般的三元鋰離子電池，充電溫度為0℃到45℃之間，放電溫度為-40℃到60℃之間。惟有在最佳溫度下，電池才能安全發揮最大的工作效率。一般而言，新能源汽車的熱管理系統主要包括四部分：電池熱管理系統、汽車空調系統、電機電控冷卻系統、減速器冷卻系統。
電池熱管理系統就是通過技術手段，對電池在不同情況下進行散熱、加熱、隔熱，讓電池始終處于45℃以內的正常工作狀態，即便電池包中有個別電池出現溫度過高的情況，熱管理系統也能及時發現并報警，通知操作人員進行適當的人為干預。電動車的核心技術看電池，電池的核心技術看熱管理。當今的熱管理技術不僅涉及硬件，也涉及軟件算法。熱管理系統的技術水平，不僅關系到電動車的安全性，也筆直影響到續駛里程的表現。
在充電樁方面，從當初的新能源汽車的續駛惟有120公里，后來逐步發展到200公里，再到300公里，到目前比較普遍的500公里。之所以還有焦慮，在很大程度上是因為充電樁的數量不足，畢竟它沒有加油站多。
數據顯示，今年新能源汽車銷售將達到160萬輛，而截至今年3月底，中國充電基礎設施保有量僅為92.1萬個。面對將來新能源汽車的增量，加快充電設施的建設是當務之急。依據今年的補貼政策，新能源汽車購置補貼將轉為基礎設施建設補貼。在這樣的背景下，2019將會是充電樁行業利好不斷的一年。
不斷向好的形勢發展，使人們有理由相信，續駛500公里及以上的新能源汽車將成為普及產品，破解“里程焦慮”的基礎正在構筑。
“面對新能源汽車產銷兩旺的良好勢頭，通過多措并舉破解‘里程焦慮’是當務之急。”黃宏文認為。
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