电池越多、续航时间越长吗？影响电池续航的因素有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-05-17 21:36
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影响因素主要有三点：
一点是能量密度，说白了就是一公斤重的电池第能装多少电。当前主流的有三元锂电池和磷酸铁锂电池，各有优劣，但能量密度是三元锂高，这也是特斯拉（以及很多其他车厂）选用的锂电池。相比于磷酸铁锂电池的车，就能多跑一段。
第二点是体积/体积密度，说白了就是一立方米电池能装多少电，以及一辆车有多少空间可以装电池。特斯拉用的是圆柱电芯，拆开了就像我们平时用的五号电池类似。圆柱电芯有个缺点，就是排列在一起，圆柱和圆柱之间的空隙总是存在，降低了电池的体积密度，所以现在主流的电池厂都在生产方形电芯，确保没有体积浪费。
但是，特斯拉用它的设计弥补了体积密度的劣势。它的汽车设计，留下了巨大的电池空间。其他的电动车都是车后一个电池包，特斯拉是整整一层底板都是电池组。而其他常见的电动车无法做到这一点，或者没必要做到这一点。无法做到这一点的车，是那些从燃油车改图纸改成的电动车，简单而言就是抠了油箱发动机装电池电动机，所以没有足够的空间。而大部分国内的从头开始设计的电动车则没必要留出那么大的空间。为什么没必要，往下看。
而特斯拉，一来它本身没有中国的新能源车补贴，不用考虑政策问题，二来它的市场定位也不是走性价比路线，所以可以有钱任性地堆电池包。
为什么特斯拉靠锂电池就能达到 500 公里续航，而国内的车型续航里程一直很低，直到今年才推出长续航能力的产品，我认为其主要受2大因素影响，一是内因：产品本身的技术能力局限，二是外因：政策、市场的导向作用。产品本身的原因大家很多网友都给出了相对靠谱的解释，这点咱们稍后详谈，我想先谈谈经常被人忽视的一个原因——政策、市场的导向作用。
一、政策的主导作用
大家要明白企业不是慈善机构，它所推出的每款产品都是为了赚钱，额…，准确的来说是赚更多的钱。2017年以前国家对新能源车补贴力度那是相当的大啊，从图就能看出，续航里程100~150km的补贴是2万/台（一般地方补贴会按1:1的比例再给优惠），而续航里程大于250km的补贴金额仅4.4万/台，也就意味着像一台续航500km的Tesla仅能拿到4.4万。而它的电池成本是续航里程100km的电池的5~7倍。国内的汽车厂商数学当然不差，肯定愿意制造续航在150km左右的车，从而获得性价比更高的补贴。这种“坑人”的车比如知豆D2、北汽EC180、众泰E200等。由于2018年国家调整了补贴方案，原来的套路已经不挣钱了，所以推出长续航里程的车型才是王道，比如今年新推的吉利帝豪EV450、北汽新能源EU5（续航550km），已经和大家见面啦。
二、消费人群的转变
由于雾霾的日严重，北京机动车尾号限行政策是从2014年开始执行，刚开始实施时大多数人对新能源汽车处于观望态度，主要的疑虑时续航里程和充电桩的问题。但我的朋友，一位高校教授宋老师就是少数吃螃蟹的人。她在2015年购买了北汽新能源EV150， 25.6kwh的电池组，综合里程为150km。宋老师的生活是典型的学校、家、孩子幼儿园三点一线的行程，意味着她每天在朝阳区固定的80km里程，而且家里还有一天SUV，周末郊游、北京周边出差办事换成汽油车就好，所以宋老师当初觉得EV150够用，就购买了一台。当时如果推出长续航的车型完全没有市场，没有购买人群，主机厂当然不会花高额的研发成本来推出长续航能力的车型了。
因此在2017年以前，新能源车的主要客户体是家里已经有一台车，再买一台电动车方便生活的中产阶级。但是2018年以后，人们发现摇号是一场无期的等待，而且6月15日北京交通又推新规-《关于对部分载客汽车采取交通管理措施的通告》，外地车牌以后一年只能办12次的非人类政策。怎么办？赶紧抢一台新能源车才是王道。所以当前的购买主力已转向了家庭首台车的工薪阶层。因此续航里程一定要大，再大一点。主机厂早就嗅到了商机，今年各大厂商顺应潮流推出了高续航里程的产品。例如端荣威Marvel X（续航403km）吉利帝豪EV450（续航450km）、北汽新能源EU5（续航550km）。更虐的是北汽竟然投资百亿元推出“擎天柱计划”，EU5科实现3分钟完美换电池包，真是打消了消费者的最后一丝顾虑，能不大卖都不行。所以消费需求导向也决定了电动车的续航里程。
Tesla是按照纯电动汽车的架构来设计车身的，最大化的给电池留出设计空间，也就意味着电池在同等大小的车型里可以拥有更过的容量空间。而我们国内的很多车企都是“油改电”的车型，纯电架构的不多，传统车身结构限制了电池的设计和布置，在很大程度上影响了电池容量的提高。
如Tesla、ES8、拜腾这些新企业，用全新的开发的电动车平台造车，首先考虑电池组结构，可以最大化的给电池留出设计空间，也就意味着电池在同等大小的车型里可以拥有更大的容量空间。而不少传统车企造电动车，为了抢夺国家对新能源的补贴，快速的推出多款新能源车型，来赚的盆满锅满。但是其以燃油车型为基础“改装”为新能源车，不仅需要避开原有底盘、线束结构，同时要顾及车内座椅、副仪表安装孔等，简直是夹缝中求生存，这项限制在很大程度上影响了电池的布置和容量的提高。于是大部分“改装车”的底盘呈现“T”字形电池包布置方案，主要布置在中央通道和后座椅下方的位置。例如上汽的荣威RX5和ERX5，北汽的爆款EU260和绅宝D50，都是以同款汽油车改装而成，是不是有点除了动力系统外，都是一样的味道。它们由于空间的局限，增加电池容量的唯一希望便寄托在行业电芯能量密度的提升。
另外，还有个因素就是整车的重量和风阻设计。与钢质车身相比，铝质车身要比钢质车身轻30%~40%，而车身占整车的质量的40%~50%。特斯拉采用的是全铝车身，缺点就是全铝车身对焊接的工艺更高，成本也更高。此外，汽车的外形和车身比例对空气阻力的影响占40%，Tesla流线型的外形设计铝制导流效果好，从其把车门手柄都做成隐藏式的结构，你就知道为了降低风阻系数Tesla的工程师有多拼。
三、强大的动力电池系统
最后，我们再聊聊影响续航里程最直接的问题-电池。动力电池系统是整车的能量来源，其包括电芯（模组）、BMS（电池管理系统）、结构件（箱体安装件等）、高低压线束、热管理系统五大部分。其中电芯（模组）技术、BMS、热管理系统成为了其核心。
1、电芯（模组）技术
Tesla在电芯、模组的重视程度和投入程度可所谓空前绝后的，其与松下开发出的18650圆柱型锂电池，很好的解决了高能量密度和安全性的这个难题。以Model S为例（上市时间2017.4），其电池箱是由将近7000节18650圆柱型锂电池组成，电池容量100kW·h，重达900公斤。这个电池组的优势在于远超同时期行业平均水平的电芯能量密度，Model S选用的三元正极材料的电芯能量密度达到252Wh/kg，电池组能量密度也能达到152Wh/kg。这个道理就如同肌肉和脂肪，20斤的脂肪放在肚子上就是一个大肚腩，而20斤的肌肉也就如同健身达人的4块腹肌。国内一线的锂电供应商有CATL、比亚迪、比克等，它们水平决定了整车锂电的技术能力，以CATL为例，2014年电池单体（电芯）的能量密度仅为153 Wh/kg，直到2018年才推出258 Wh/kg，才刚刚赶上Tesla的脚步。所以供应商技术水平限制、无法提供高性能的锂电池也是国内车企迟迟推不出 500 公里续航的车型的内在的一个原因。
2、热管理系统
锂离子在充放电过程中20oC~30oC为最佳工作温度范围，0oC~45oC内锂电基本能保持其正常的充放电，20oC~30oC为最佳工作温度范围。但是当温度 ＞45oC时，电芯内部锂盐LiPF6开始分解、SEI膜发生分解，同时会放出大量的热。轻则使使有机物发生分解释放CO2（这就是大家经常看到的手机鼓包的原因），电池容量降低，重则产生热失控，发生自燃、爆炸等。而温度低于0 oC，锂离子在电池内的迁移速率就会降低，同时会消耗自身的一部分能量用来提高反应温度，就会降低电池使用容量（冬季你是不发现电动车刚充满的电没开几分钟，电量掉了一大截）。所以，热管理系统（通过冷却和加热的方式对电池系统进行温度控制）的好坏直接决定了你的实际续航里程。下面我给出了目前热管理系统主流冷却、加热方式。据内部可靠消息来源，Tesla Model S采用的是集成液冷和液热的方案，其优点在于冷却、加热效率高，集成度高，当然也结构更为复杂成本更高。所以只有掌握了优秀热管理系统的技术，才能管理能量密度更高、数量更多的锂电。2017年以前在我们国内企业技术水平还达不到那么高的要求，在保证安全的前提下，还是选用小容量的电池包方案更能通过国家3C审核。
