股票啦 www.gupiaola.com 2020年12月30日报道:叫电池想穿秋裤
今年的双11当天,在北京亦庄特斯拉交付中心,一辆磷酸铁锂版国产特斯拉Model 3标准续航后驱升级版,被交付到了车主赵先生的手中。
此前,赵先生的江淮iev5已经开了五年,170公里的续航里程一直限制着他的出行半径。因此,赵先生下定决定要置换Model 3,缓解里程焦虑。
回忆起最近几个冬天,为了节约续航里程而不开暖风,在iev5车里瑟瑟发抖的情形,Model 3针对赵先生来说好像是久旱逢甘霖,但车辆入冬后的表现却让他灰心丧气。
「都2020年了,特斯拉的三电又号称最好,即便是磷酸铁锂版,平常上下班开也够了。没想到特斯拉的电控技术還是超乎我的想象,最近动不动就直接100公里凭空消逝,剩余续航200公里以内时,只要停车超过2小时,下次开必定只剩80到90公里。」赵先生表达,「从提车至今,电池从来没充满过,最近这次充到77%就无法再充了。去找了特斯拉的售后,做了次电池平稳,一点用也没有,還是200公里以内必掉。」
事实上,不只是特斯拉,江淮、比亚迪(002594)、长安等自主品牌车企的磷酸铁锂车型,也存有此类问题,电动汽车的冬季续航问题由来已久。
1、「怕冷」的磷酸铁锂
有一种温度,叫电池想穿秋裤。
目前,国内纯电动汽车搭载的动力电池以三元锂电池和磷酸铁锂电池主导,二者的优缺点都较为突出。
在相同体积的情况下,三元锂电池的能量密度更高,低温性能更好,但本身不耐高温,成本也相对较高。而磷酸铁锂电池在耐高温、成本、循环寿命上均有优势,可是在低温性能上却有不少短板。
「早上室外温度-5度,在北京六环路跑了可能63km,速度大多在80-100,全程暖风。续航减少了97km,折扣率约为65%。」磷酸铁锂版Model 3车主马先生表达。
由于低温环境下,磷酸铁锂电池的材料活性降低,能够发生移动的锂离子数量减少,因此,磷酸铁锂车型在低温下的充放电效率也受到了较大影响。
「铁锂版Model 3冬天稳定性差,夏天不了解会不会好。」马先生说,「目前还非北京冬季最冷的时候,开三元锂电池车型的人说堵车不费电,不了解是真是假。但磷酸铁锂的车型是真费电。我测了,目前行驶1900公里左右,从开端充满420公里,到后期都是充满400公里左右,今天充满才360公里。」
针对此类问题,特斯拉方面表达,将会通过OTA进行优化,同时为了显示更贴近真实值,意见车主将车辆软件升级到2021.44.15或者更高的版本,还提供了校准续航里程的方法,然后将车辆电量使用至10%以下,关闭全部额外耗电功能,静置3小时以上,将车辆充电至100%,维持电桩衔接,再静置休息一小时以上,这样会帮忙车辆完成电池组自平稳,更精确测算电量,但效果并不理想。
「有一天晚上,一宿掉了10%,也就是40公里左右。按满电续航里程400公里来算,客服说校准方法是开到电量10%以下停放3小时,再充满100%停放1小时。这个方法真是坑爹,所以意见還是买三元锂电池的车型吧,最起码有长时间测试,稳定性较好。」马先生说。
目前Model 3的在售车型中,国产版标准续航后驱升级版车型搭载的是宁德时代(300750)提供的磷酸铁锂电池,长续航后轮驱动版和Performance高性能全轮驱动版则搭载了松下提供的三元锂电池。
「一般情况下,磷酸铁锂的低温性能确实比三元和钴酸锂电池表现相对弱一些,目前提升的方面关键是依靠保温设计和热治理技术,还有很大的提升空间。苹果手机电池在低温性能方面也表现得不尽如人意,问题的关键還是在于电池技术与保温措施的升级,需要产业链一起来优化。」中关村(000931)新型电池技术创新联盟秘书长、电池百人会理事长于清教在接受创业邦记者的采访时表达。
有钻研表明,在相同的冬季低温条件下,搭载三元锂电池的车型的续航里程会降低25%,同等条件下的磷酸铁锂车型可能会达到35%多。即便是电控技术独树一帜的特斯拉,也不能例外。
然而,怕冷的不只是磷酸铁锂电池,续航里程标称五六百公里的三元锂电池车型,在低温下的表现也不容好。
2、「腰斩」的NEDC
有一种续航,是你永远开不到的续航。
目前,在国内上市的纯电动汽车的续航里程测试标准为「新标欧洲循环测试」,全名为「New European Drivig Cycle」,即NEDC。
但在NEDC测试的过程中,空调、大灯、座椅加热等应用都会关闭,且在测试过程中针对市区工况会以时速不超50km/h,平均时速在18.5km/h,测试时间会在195秒左右。在郊区工况则会模拟交通畅通的情况,时速最高120km/h,平均时速为62km/h,测试时间在400秒左右。
与现实中复杂的路况相比,NEDC的续航测试过于容易,参考价值并不高。换言之,一辆NEDC续航300公里的电动汽车,由于堵车、频繁加减速等影响,实际续航里程要打八折左右,真实续航里程约为200到240公里。
在于清教看来,目前电动汽车普遍续航里程为500km左右,基础能满足城市日常通勤需求。今年还有几款续航700km的车型推出,但NEDC续航太过理想化,也不太适合当下的技术和销售市场,NEDC工况下续航里程某种程度上「损害」了消费者的认知。实际续航,特殊是冬季续航,往往都要大打折扣,简单误导消费者。
通过对车主的采访,创业邦发觉,而在冬季低温的考验下,无论是磷酸铁锂电池還是三元锂电池,其NEDC续航里程均被「腰斩」。电动汽车冬季续航面临三大「杀手」,而空调暖风则是头号「杀手」。
「荣威ERX5的NEDC标称320公里,冬天充电只能充到280公里左右,由于电池包是风冷散热,充电速度只有40-50A。电池容量只有48度,打开暖风后电耗至少百公里25度,全程暖风只能开150公里左右。」车主许先生告知创业邦,「即便不开暖风,戴着棉帽、棉手套,穿上军大衣,最多也就开260公里。开高速去郊游就更少了,只能开120公里左右。」
车主王先生表达,进入12月以来,NEDC续航510公里的广汽AION S打开暖风,只能开200公里左右,不开暖风的续航里程也只有250公里。
此外,由于不少车主没有地库,也没有慢充桩热车,导致车辆启动时一定用一部分续航为动力电池加热,使其达到能够正常工作的温度。有些车主通勤距离较短,动力电池的温度刚加热到正常温度,车辆已经停车断电,造成车辆百公里电耗较高,总体续航也大打折扣。
因此,车辆冷启动和开短途也成为了冬季续航的其它两大「杀手」。
「这车本身电池包容量就不大,只有58.8度电,夏天还可以一周充一次电。但冬天一开暖风,电耗至少百公里22度以上,车停在地面,开短途的电耗更高,早上零下几度冷启动车辆,光电池包预热就要消耗不少续航,有时刚开出200米就用掉了5公里续航。」王先生告知创业邦。
「目前铁锂版Model 3在北京实跑240公里左右,上次充满电续航显示420公里,实际跑了241公里,还剩5%的电,耗电39度。全是市内短途,每次启动到停止不到4公里的居多。」车主张先生表达。
可以看出,寒冬之下,空调暖风、冷启动和开短途这三大「杀手」,给电动汽车的冬季续航带来了严峻挑战。如何更好地解决冬季续航问题,成为了行业和各大车企的首要课题。
3、「悄悄」的进步
有一种进步,叫悄悄的。
从过去穿着军大衣、戴着棉手套开车,到如今开着空调暖风开车,不知不觉间,纯电动汽车的空调、电控以及动力电池等相关技术已经取得了肯定进步,而这样的进步还在再次。
「61%的电从车库出来,开了75公里,暖风开24度,掉电25%,室外温度零下5摄氏度,基础折合下来,零下5度可以续航300公里,温度零下4、5度左右,基础能耗是百公里22度电。」来自黑龙江齐齐哈尔的汉EV四驱高性能版旗舰型车主刘先生表达。
得益于电池技术的进步,进入冬季后,在气温较低的东北地区,纯电动汽车的冬季续航里程得到了大幅提升。
比亚迪(002594)汉EV扎实的续航表现,与其搭载的刀片电池有着莫大关系。
据统计,2019年1-9月,东三省新能源汽车销量榜上,比亚迪(002594)唐EV名列榜首,其搭载了比亚迪(002594)自研的三元锂电池,NEDC续航里程达500公里。
其它,近年来,一些车企开端在搭载三元锂电池的车型上运用热泵空调、柴油加热等方式,试图缓解冬季续航里程问题,并取得了肯定成果。
此前,有媒体曾将搭载传统PTC空调和热泵空调的两辆纯电动汽车,在设定相同暖风温度和风量的情况下,搭载热泵空调的车型续航消耗仅为搭载PTC空调车型的一半。
有机构曾预测,在新能源汽车空调销售市场方面,以2020年热泵系统10%的替代率计算,则有超过16亿的销售市场空间,2025年30%渗透率销售市场空间将近150亿元。其它在家用方面地源、水源、空气源热泵的销售市场空间更大,但电动汽车用热泵针对汽车零部件企业是一个全新的增量销售市场,可为提前布局的企业提供更多增长确实定性。
虽然销售市场前景广阔,但较高的成本是制约热泵空调普及的最大障碍。有数据显示,热泵空调的单车价值3300元左右,比传统PTC空调高出1000元。
此外,威马EX5的「柴油电池加热系统」针对低温地区的消费者来说很有用,能够有效保证车辆的纯电续航,其使用成本也不高。可是有观点认为,加了柴油的威马车型已经违反了纯电动车的造车理念,针对环保和能耗都较为不利。
「从一些车企提供的数据看来,热泵空调实在能节约不少电量,但其成本相对高,而且效率低。柴油加热方式目前应用的车型不多,电动汽车加装柴油系统来加热,是莫大的讽刺。人们什么时候能真正站在消费者、客户角度解决问题,才算真正强大了。」于清教告知创业邦。
在车企针对冬季续航不断推出新技术的同时,一些行业标准的制定也将为消费者提供更多参考。
2019年11月,「中国工况」开发应用技术钻研会议在南京正式召开,会议确定,纯电动汽车将领先运用中国工况(CATC),2025年之后,全部车型都将运用CATC工况标准。
中汽中心汽车标准化钻研所四室主任郑天雷透露,针对纯电动汽车,CATC将删除等速法,而增加高低温下开启空调的试验规程,其中低温温度设置为(-7±3)℃,高温温度设置为(30±2)℃,从而更客观、真实评价纯电动汽车能耗和续航里程。
「中国工况目前还非强制标准,续航里程去水分,更利于提升消费者的信任度,同时也倒逼企业,更加用心去提升产品性能,加快剔除落后产能。2015年以来,中国新能源(600617)汽车产销量和保有量已连续五年全球居首,也将是将来新能源汽车最有潜力的增量销售市场,尽早实现中国工况的导入,也将促进新能源汽车渗透率的提速。」于清教表达。
写在最终
今年11月,磷酸铁锂电池的销售市场占有率达到44%,已无限贴近三元锂电池。将来,动力电池的销售市场布局又将发生怎样的变化?
「不同的动力电池技术路线将长期并存,不同的应用场景,针对各种性能平稳点的考量标准不一样,還是得看销售市场需求。」
正如于清教所说,同样「怕冷」的磷酸铁锂和三元锂电池,就像硬币的正反面,无法相互消灭,只能在长期进展中不断进步。
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