新能源汽车的续航里程焦虑本质是什么呢？如何破解？车企应该如何改进？

在刚刚结束的第29届315晚会上，“医疗垃圾”等8项问题被曝光。但在这个晚会之外，消费者投诉的问题还有很多。

作为近年来国家大力发展的重点，新能源汽车增势迅猛。而在其快速崛起的背后，随着消费群体的日益增大，投诉之声亦不绝于耳。其中，续航里程一项频遭“控诉”。

根据合众汽车对意向客户调研的统计显示，消费者购买使用新能源汽车意愿的痛点有57%出自续航里程。总体来看，消费者愿意接受的续航里程为300至350公里和400至450公里。

尽管目前市面上不乏能达到消费者续航要求的新能源车型，但让人不满的关键在于实际续航里程远远低于官方所宣传的。

车和家CEO李想此前曾发布微博表示，“不少汽车品牌推广电动车的时候还在用60等速宣传续航里程，甚至直接把这样的虚假续航里程数字贴在车屁股上，真有点大跃进的感觉。”李想直言，“咱们就别再搞这些丢人的宣传手段自嗨了”。

实际上，厂商会在一款电动汽车上市时，公布两个续航里程数值，一个是综合续航里程，还有一个是60km/h等速续航里程，也叫做最大续航里程。

最大续航里程的工况是一种理想状态下的环境，与实际驾驶环境相差甚远。不同的测试条件导致了不同的数据，消费者在实际驾驶过程中，或多或少都体验过“续航焦虑”。

那么，新能源汽车的续航里程焦虑本质是什么呢？如何破解？车企应该如何改进？新材料在线？采访了北汽集团新技术研究院副院长陈平，以下为对话整理（X为新材料在线？，C为陈平）。

汽集团新技术研究院副院长陈平

X：在您看来达到多少里程后才能缓解消费者的里程焦虑？

C：续航里程焦虑一定程度上跟用户的需要和驾驶习惯相关，从燃油车的驾驶习惯到新能源电动车驾驶习惯的转换对于用户来说需要逐步适应。目前来看，新能源电动车无法像传统燃油车一样，短时间内就能加满油并继续行驶四五百公里；并且目前的充电设施并不是很完善。因此消费者需要有较长的续航里程才觉得安心。

我觉得续航里程达到500KM以上就能缓解消费者的里程焦虑，因为续航里程的长短需要综合车辆的耗电情况来衡量。

汽车内配置的电器用品，其耗电量与开车的时间密切相关。比如冬季的电暖风就会消耗掉大量的电能，对电量的影响是很大的。因此续航里程必须超过其耗电量的安全预期再考虑其工况下维持的续航里程。

目前国内的新能源汽车预计3年内便可大量达到500KM的续航里程。

X：影响续航里程的因素有哪些？如何破解？

C：电池的电容量是最直接的影响因素，此外，还有行驶工况、车身重量等都是影响续航里程的因素。

想要提高续航里程，从技术角度讲，第一是加大电池的电容量，乘用车的电池设计空间有限，因此必须提高电池能量密度；第二是车身轻量化，车身轻便后耗电将减少，续航里程就能提高；第三是提高车内各个部件的效率，减少能量浪费，提高续航里程。

在轻量化方面，有很多新技术正在推广应用，比如采用合金替代原来的钢铁材料，用塑料替代金属部件、碳纤维替代增强件等。

在电池方面，除了提高能量密度，还应提高电池的应用水平，在保证电池不受损的情况下实现电池电量的最大化利用。

X：从满足续航里程的角度上来看，混合动力汽车和纯电动车哪种更适合未来的发展？

C：混合动力汽车不存在续航焦虑的问题，因为它是在燃油车的基础上研发出来的，当前来看是混合动力汽车是节能减排很好的方式。由于其产业条件成熟、成本不高，在当前比较普及。

但电动车因其零排放，未来将会有更好的发展。目前纯电动车受限于技术和成本，数量还没有上去，需要补贴才能存活，短期内无法与混合动力及燃油车形成竞争。但是随着技术不断进步和成本不断下降，纯电动汽车将会在性价比上与混动和燃油车形成竞争，而且会更具有优势。

预计再过5到8年，纯电动汽车市场很可能超过混合动力汽车市场。

X：提升续航里程，行业应该如何做？

C：车企方面，应提升车辆轻量化，提高各单元的工作效率。

电池企业方面，追求高能量密度的同时，注意电池安全性能，无限地追求电池能量密度就无法顾全电池安全性，必须做好充分地安全验证以及防护措施；优化电池的一致性，提升电池管理的水平，提高电池寿命，实现电池各个性能的平衡。

未来燃料电池车用系统在我国将主要应用在商用车领域。基于较常见的“电电混合”方案——30kw燃料电池系统搭配40kwh锂电，我们在年产1000台、5万台和50万台这3种情景下，对燃料电池车的成本进行详细拆解。主要结论：1)目前一套燃料电池系统售价大约在60万左右，小型物流车整车成本约80万元，其中电堆成本超过一半，气体循环系统占总成本的20%。2)年产5万台时：电堆和气体循环系统成本可大幅下降，整车成本可降至30万元以下，其中电堆成本将降至10万元以下。3)年产50万台时：电堆与气体循环系统总成本将降至不足整车成本的1/3，合计成本不超过5万元。加老师微信17755207283拉你进交流裙，里面都是短线高手，分享牛股，里面的高手做的风范股份和银星能源翻2翻了里面还有老师帮你分析股票还有土豪经常发红包。

车用燃料电池在整个产业链条中，我国已掌握大部分零部件的核心技术，各环节均有不少优质企业，但仍缺乏量产经验。目前我国企业较为擅长的环节包括：系统集成、质子交换膜、催化剂、储氢瓶。而根据我们行业空间测算，价值量较高的环节包括：系统集成、电堆、膜电极、储氢瓶和氢气供应。

2019年将成为燃料电池汽车商业化元年，行业产销量将在2020年超过1万辆。板块投资将从主题投资转向基本面驱动，因此在本文中我们对产业链的各个环节进行成本拆分及规模量化测算，为投资者提供更具价值的结论。

纯电动车的充电时间和充电便利性是影响续航里程的原因之一，行业应建设更多的充电站和充电桩。这对充电桩企业来说是个很好的机会，电动车的发展需要大量的充电桩建设。

目前，国家这几年在充电设施的布置力度大。预计到2020年将完成50万个公共充电桩，在高速公路快充网络完成全国主干线的布局，届时电动车的便利性将会大大提高。

去年国内车市不景气，哀鸿遍野，满地凉凉，一向成绩优秀的合资企业不少也是由涨转跌。然而在这样惨淡的大环境下，新能源汽车依旧逆势大涨，产销破百万，成为市场最耀眼的明星。

新能源汽车的快速发展很大程度得益于动力电池性能的大幅提升。自2008年锂离子动力电池应用于电动汽车已经10年，实际装车产品的能量密度提高了2.5倍，实现了蓄电池领域百年来革命性的突破。对比2017年、2018年上市新能源车型的能量密度，短短一年间提升巨大，平均数从103.3Wh/kg增长到142.4Wh/kg。

性能提升推动动力电池价格大幅下降。过去十年间，日韩电池龙头价格已从2010年的600-800美元/KWh降至目前150-200美元/kWh，国内龙头厂商在2016年底也降至300美元/kWh左右，目前已进入到200-250美元/kWh。据报道，国内电池巨头比亚迪电池成本可以做到0.9元/wh。

目前，我国新能源汽车市场上的纯电动汽车所搭载的动力电池，大多数为三元锂材料和磷酸铁锂材料电池。尽管相比铅酸和镍氢电池，能量密度已经有了极大的提高，但是依然难以打消消费者的里程焦虑。毫无疑问，动力电池技术瓶颈在很长一段时间内，阻碍了新能源汽车产业化进程。那么，锂离子电池密度究竟还能不能再提高了？新能源汽车电池还会有革命性的突破吗？

想解答这个问题，首先得从电池的能量密度说起。电池的能量密度也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。电池的能量密度越大，单位体积、或重量内存储的电量越多。

对于电动汽车来说，电池的能量密度常常指向两个不同的概念，一个是单体电芯的能量密度，一个是电池系统的能量密度。电芯是一个电池系统的最小单元。以轩逸纯电为例，8个电芯组成一个模组，24个模组组成一个电池包，这是车用动力电池的基本结构。

单体电芯能量密度，顾名思义是单个电芯级别的能量密度。系统能量密度系统能量密度是指单体组合完成后的整个电池系统的电量比整个电池系统的重量或体积。因为电池系统内部包含电池管理系统，热管理系统，高低压回路等占据了电池系统的部分重量和内部空间，因此电池系统的能量密度都比单体能量密度低。

要提高动力电池包能量密度，一是提高成组效率，二是采用更高能量密度的电芯。成组技术可以通过改善电池包设计以及采用碳纤维的轻型材料，不过提升空间不大，只能看作是零敲碎打。

提高单体电芯能量密度才是解决问题的核心。限制锂电池的能量密度提升的原因是电池背后的化学体系。一般而言，锂电池分为五大部分：正、负电极，电解质，膈膜，外壳体。正负极是储能放电的主战场，所以绝大部分电池的研发都集中在正负极材料的扩展。

电池的能量密度受制于由电池的正负极。由于目前负极材料的能量密度远大于正极，所以提高能量密度就要不断升级正极材料。举例来说，我们都知道以三元锂为正极的电池包系统能量密度要高于以磷酸铁锂为正极的电池包系统。这是因为正极材料磷酸铁锂理论克容量只有160mAh/g，而三元材料镍钴锰（NCM）约为200mAh/g。

三元材料通指镍钴锰酸锂氧化物大家族，我们可以通过改变镍、钴、锰这三种元素的比例来改变电池的性能。镍的含量越高，意味着电芯的比容量就越高。目前公认的下一代811电池就是高镍电池。

当然，电池负极材料也有很大提升空间。目前，用硅碳复合材料来提升电池能量密度的方式，已是业界公认的锂离子电池负极材料发展方向之一。特斯拉发布的Model3就采用了硅碳负极。硅基负极材料的比容量可以达到4200mAh/g，远高于石墨负极理论比容量的372mAh/g，因此成为石墨负极的有力替代者。

不过这种提升也是有天花板的，想要有突破性进展，还得在电池结构上另辟蹊径。

基于上述思想，固态电池逐渐进入科学家视野。固态电池的原理与传统的液态锂电池相同，只不过其电解质为固态，具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端，传导更大的电流，进而提升电池容量。因此，同样的电量，固态电池体积将变得更小。不仅如此，固态电池中由于没有电解液，封存将会变得更加容易，在汽车等大型设备上使用时，也不需要再额外增加冷却管、电子控件等，不仅节约了成本，还能有效减轻重量。

不仅如此，全固态锂电池也具有极高的安全性，其固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液，同时也克服了锂枝晶现象，搭载全固态锂电池的汽车的自燃概率会大大降低。

固态锂电池当前能量密度约400Wh/Kg，预估最大潜力值达900Wh/Kg，有超过100%的提升空间。固态锂电池正是大众期待的变革性产品。不过，全固态电池大规模商业化估计在2025-2030年（再往后）才会真正实现，还需要业界持续的努力。

基本上可以这样预测，锂电池未来发展之路将经过以下阶段：2020年前采用高镍正极+准固态电解质+硅碳负极实现300Wh/Kg，2025年前采用富锂正极+全固态电解质+硅碳/锂金属负极电池实现400Wh/Kg，2030年前燃料/锂硫/空气电池实现500Wh/Kg。

最后，必须要指出的是，电池的能量密度并不是越高越好，电池是一个综合性产品，提高能量密度同时也会提升电池安全风险，必须综合考虑。对于新能源汽车来说，续航也不会无限制的提升，随着充电桩密集程度的提升，未来的主流续航里程将缩短到300公里左右。