动力电池的能量密度真能决定电动车的好坏吗?
来源:宝鄂实业
2019-03-13 15:06
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一朋友考虑买辆电动车(没办法,劝了也不听),在陪其看车的过程中,笔者发现销售人员开始把电池的能量密度作为鼓吹对象。“这车能量密度高达XXX”、“电池品牌用的是XXX”之类的说辞,通常会从卖电动车的销售顾问口中说出。当问及到底啥是能量密度时,销售顾问却顿了几秒搪塞着说:“简单来说,能量密度越高,车就越好,国家都补贴都要多一些呢!”很明显,能量密度这玩意,连一些汽车销售顾问都不是太清楚。
其实,对一些新产品和新技术进行扩大宣传,几乎在所有行业中都有存在。但这些新玩意到底是用来做什么的?到底有多大的价值?消费者被绕得云里雾里之后,似乎并不太关心这些问题,只觉得这东西实在很牛。今天我们就电池的能量密度来谈一谈,它对纯电动车的质量到底有多大的影响。
能量密度是个啥?
首先,我们简单地了解下电池能量密度到底是啥东西。能量密度分两种,重量能量密度和体积能量密度,目前参考得最多的是重量能量密度,其计算公式为:重量能量密度=电池容量×放电平台/重量,单位为Wh/kg(瓦时/千克);而体积能量密度计算方法只需把以上公式的“重量”换成“体积”,单位为Wh/L(瓦时/升)。
简单来讲,能量密度是对电池蓄电能力的评价。而这样的评价,起初并不是拿来测定电动车好坏的标准,而是政策对企业动力电池蓄电能力的要求。根据要求,企业在2020年动力电池单体比能量需超过300瓦时/千克,系统比能量力争达到260瓦时/千克。从营销的角度来讲,既然这是政策制定的标准,对消费者肯定有一定的吸引力,于是便成了一些纯电动车在销售过程中的一个噱头。
能量密度的评测还未完全成熟
就目前而言,能量密度的测评还不是绝对的公平,因为这和车企的利益直接挂钩。我们之前说到了,政策上会对能量密度有要求,而在新能源扶持方面,能量也是参考标准之一。能量密度越高,得到的新能源补贴就越多。这就导致了一些车企在动力电池方面的“军备竞赛”,并且还有不少猫腻。
要知道车企怎样提高能量密度,还得从刚才的那个公式说起:重量能量密度=电池容量×放电平台/重量。要将这个公式最终的数值提高,最直接的方法有两种,一是加大电池容量,二是减轻电池重量。
加大电池容量的方法是一种良心的做法。加大容量大方法有很多种,最多的就是从电池的材料入手。目前,三元锂电池是国内占比最高的动力电池类型,而磷酸锂铁电池占比下滑非常快。不过,再良心的做法,落在心术不正之人的手里也干不出啥好事,为了加大电池容量,一些厂商就放低了对电池稳定性的要求,安全隐患随之加重。所以有业内人士担心,在电池容量上的急功近利,恐会影响到电动车的使用安全。
另一种方法就是减轻整个动力电池的整体重量,这其实是治标不治本的。一些高品质的动力电池每个电池组都有一个单独的单元格,以便发生故障时不影响到整个电池组。要减轻动力电池的重量,首当其冲的就是这些单元格。要么研发新型材料使其在不影响保护电池的情况下减轻重量,要么就直接削减材料或者换重量更轻但强度更差的材料。
所以,增加能量密度的方法有很多种,对于车企来说,削减材料是一种“双赢”的方法,安全问题当然是60分万岁。在对电池的结构和材料没有统一要求的情况下,高能量密度的动力电池安全和质量到底处于合格、良好还是优秀的水平,消费者是没有办法去衡量的。
写在最后
其实,在衡量电动车的续航里程方面,最简单粗暴的方法,还是直接看电池的总容量。如果要考虑电池安全、整车品质方面的因素,就目前技术开放度不大、制造成本偏高的整体环境而言,电动车依然是一分钱一分货。说得直白一点,一般情况下,还是车的价格决定好坏。如果相关部分能够提高电动车各项评定标准的公平性,对刺激技术的进步和消费者权益的保障有十分积极的作用。
客观地说,淘汰掉的动力电池若未经科学处理,确实是会对生态环境造成严重污染甚至威胁到公共安全的。只不过,在大力发展新能源汽车的同时,我国也在加快建立动力电池的回收利用体系,并已经形成了初具规模的新能源汽车动力电池再生利用产业。
在目前这个阶段,动力电池再生利用的第一步是“梯次利用”,所谓梯次利用就是将电动汽车上淘汰下来的动力电池进行处理,然后应用于其他领域。正常情况下,电动汽车动力电池容量衰减至80%以下时,将不能完全满足汽车动力需求,但依然可以用于其他领域。简单地说,梯次利用就好比南孚电池广告里的“玩具车用完遥控器还能接着用”。
2018年中国铁塔公司在全国31个省区市约12万个基站使用梯次电池约1.5GWh,替代铅酸电池约4.5万吨。
另外,一些新能源汽车企业也探索出了自己的处理模式,比如比亚迪的做法是将利用从电动汽车上退役的动力电池生产用于备电、储能领域的电池产品,据悉从电动汽车上退役的磷酸铁锂电池循环寿命依然可达2000次至6000次,三元电池则为800次至2000次,依然可以在备电领域使用很长时间。
当然,目前我国动力电池梯次利用全面推广仍面临诸多难题。比如铁塔公司坦言:目前退役电池量较少,存在产业链下游企业争夺挤占有限的退役电池资源的问题,导致梯次利用电池采购价格居高不下。此外,梯次利用还存在效率偏低,电池剩余寿命及一致性评估等技术不成熟等问题。对此,专家表示,一方面要加强监督管理合力,完善配套政策支撑体系。另一方面,要采取多样化激励措施,探索可持续商业模式。例如,欧盟和日本都是以生产者为主体开展动力蓄电池回收利用,通过汽车企业自身销售服务网络构建动力蓄电池回收体系,收效良好。