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电池能量密度,一个困扰新能源汽车走向远方的关键技术

来源:宝鄂实业    2019-03-14 13:09    点击量:
环境和能源问题促使新能源汽车蛋糕的不断增大,也催生造车新势力纷纷亮剑。近期刚落幕的北京车展上,蔚来、威马、奇点、云度、拜腾、前途等九家新势力车企携20余款车型集中亮相,吸引了不少媒体的聚光灯,一时间可谓风头无二。
 
造车新势力:雷声大,雨点小
 
喧哗的掌声落下后,一个令人遗憾的发现是,造车新势力们的作为类似“只听楼板响,不见人下来”。除了个别企业推出了首款上市车型外,有的才仅仅拿出量产车的概念车,更有甚者还停留在“PPT造车”阶段,距离真正量产还有很长一段距离,且目前造车新势力们普遍未能实现大规模的量产车交付。
 
 
撩起面纱看看新势力车企的生产模式、体系架构以及背后的资本运作也是一笔模棱两可的“糊涂账”。有一家造车新势力,官方介绍其日前上市的一款交互纯电车型最高等速续航里程为600公里,补贴后市场起步价仅为9.9万元,有专家质疑,如此低的价格如何支撑得起电池的制造成本?种种相似的套路让人感觉,似乎一个“贾跃亭”倒下去,又有十个八个“贾跃亭”站了起来。
 
 
那么让这些造车新势力一腔热血却步履踟蹰的真正原因是什么呢?就是新能源车的核心技术难题:电池能量密度。
 
能量密度是个啥
 
能量密度,指的是单位质量或单位体积的电池所放出的能量,即体积比能量或质量比能量。这是一个比较难理解的概念,我们来看前方高能网友提供的通俗讲解,他用了一个相对比较极端的例子帮助大家更容易地理解。
 
 
“在自然界中,能量密度最大的东西是核聚变,也就是太阳的核心反应和氢弹;其次的铀325的核裂变,也就是原子弹;再其次是铀238,也就是核反应堆。理论上说这三个东西要是能装在汽车上,您就是开到死,也不用再考虑燃料的问题了。不过,这种车我是肯定不会买的,您要是有兴趣的话可以尝试一下!
 
“相比于前面这三种天文数字级别的质量能量密度,我们常用到的锂离子电池的质量能量密度是0.46-0.72,而镍氢电池的0.4则更低,甚至还不如水1.968。
 
 
能量密度的低下导致同体积储存的电能少,而对于乘用车来说,能够装载的电池体积几乎是固定的,所以,电力供应是制约目前所有移动用电设备的大问题。所以说,电池能量密度决定汽车的续航里程,谁赢得电池的大容量,谁就可以在新能源汽车市场中高奏凯歌。
 
新能源车受制于电池能量密度的考验
 
新能源汽车用电力电池主要有锂离子电池、镍氢电池燃料电池、铅酸电池、钠硫蓄电池。然而,任何新科技的发明从研发到成熟地应用到生产或生活领域都要经过无数次的实验,车用新能源电池作为一种新型技术,电池能量密度低的问题难以克服,由此衍生出另外一个严重的制约性难题,即如何快速补充动力来源。其次如何平衡安全和经济性也是一个非常棘手的问题。
 
看看始终强调自己的电池密度居行业第一的特斯拉,今年3月25日,特斯拉Model X在美国发生碰撞后起火,导致司机不幸身亡的事故,已经给狂奔的新能源车企敲响了警钟。
 
 
在这起事件中,有业内人士开始质疑特斯拉的电池工艺,认为Model 3采用的是特斯拉自主生产的21700电池阵列,为了追求电池能量密度的提升,降低了电池寿命和安全系数。
 
那既然新能源汽车受到这么多难题的困扰,那为什么各国都在大力推动新能源汽车替换内燃机车辆呢?
 
 
简单点说就是,除了对环保的考量外,电池动力确实提供了一条替代石化能源的可能性。这是一次技术上革命性的飞跃,哪个国家都不愿意在这场大潮中掉队。因此,中国才会在《中国制造2025》明确了动力电池的发展规划:2020年,电池能量密度达到300Wh/kg;2025年,电池能量密度达到400Wh/kg;2030年,电池能量密度达到500Wh/kg。
 
新能源车的发展是势在必行,有关电池的核心技术瓶颈还在科研人员的不懈努下在继续,我们从最早一批购买了纯电汽车的车主的使用体验中遇到的问题就能知道,车载电池的衰减是不可避免的,尤其是在电动汽车刚刚开始发展,技术尚不成熟的时期。等到想要更换汽车时,电动汽车的残值真是低得令人发指。特斯拉都是如此,就更不用说国产品牌了。