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纯电动车用的是哪种电池?是未来发展趋势吗?

来源:宝鄂实业    2019-04-14 11:55    点击量:
前一阵看到有人在讨论纯电动车究竟是不是大趋势的问题,掌柜的有感而发,毕竟自己以北京纯电动车主身份已经经历了3个四季轮回了。虽然掌柜有自己的充电桩和便宜的电费,算是条件比较优越的车主了。但从日常用车的种种体验上,掌柜并不觉得纯电动车是什么未来大趋势。能量密度、充电速度、温度敏感性、续航、残值率、电池寿命、便利性等方面,它每一项都被燃油车碾压,完全达不到一台汽车该有的交通工具属性。甚至极端一点儿说,淘汰它才应该是大趋势。
 
先说说我这台车的情况。
车型:2016款帝豪EV,补贴后落地价14.7万元,2016年4月上牌,目前ODO里程31000km。
电池信息:45.3kWh三元锂电池,工信部续航253km,实际续航120-350km(因为测试标准不一样,它是我见过的唯一春秋天实测续航能轻松超过工信部数据的车型)。
 
我两个家里都有固定车位和充电桩,A家电价0.478元一度,B家充电压根不用自己花钱。工作日往返通勤里程45-70km/天,3万多公里真正需要自己掏的电费也就1000块钱。相比只能靠公共充电桩的车主,我充电不用排队、不用原地等、不用专程跑一趟、不用为了充电多花停车费、不用担心油车占位和充电桩故障,开车也不用靠羽绒服和棉被来省电,用车条件已经十分优越了。但我仍然不看好纯电动车。
发展了这么多年,纯电动车最大的问题依然是电池的特性,而且是近期难以改变的(除非出现重大的科技革新)
 
比如下面这几条:
1.电池比汽油怕冷
①北方冬天续航大减(可逆):
25度时放电性能最佳,环境低于15度就有看得见的衰减。以北京冬天的平均温度,电池容量要打75折。更恶心的是只要超过2天不开,下次启动就会发现冻掉了至少十几公里续航。而汽油车在冬天无非是冷启动的头几分钟油耗稍高、热机速度稍慢一些而已,而且单程开得越远,对油耗的影响越弱,不影响正常用车。
 
②快充速度和能量回收力度受限:
以掌柜的车为例,5度以下BMS为了保护电池,充电电流要比常温时打5-6折。其他3个季节,国家电网快充桩的电流可以维持在110-120A(电量低于80%时),到了冬天为了保护电池,电流只能达到60-66A,充电时间几乎翻倍。同时,动能回收强度在低温下也衰减了一半,需要更频繁地用机械刹车来弥补制动力下降。
③大功率放电(即急加速)容易导致锂离子结晶,造成续航不可逆衰减。
我这台车标称最大功率95kW,但额定功率其实只有50kW,所以如下图的最大功率输出(黄框中一格表示25kW)对电池来说属于不健康的操作,长期这么开会明显有损电池寿命,这是后期保养无法弥补的。而汽油车只要保养得当,只要不是连续长时间激烈驾驶,都不会对动力总成的耐久性构成质的伤害。
 
2.暖风耗电巨大
纯电动车没有发动机作为热源,暖风纯靠电加热,虽然制热速度确实比冷启动的发动机快得多,但耗电极高。掌柜的车表显瞬时功率高达6.9kW,相当于四五个电吹风。如果温度设在25℃以上,就算恒温后平均功率也要3kW左右。加上低温本身电池性能差,纯电动车在冬天的续航要比春秋天打5-7折。本来春秋天续航300km+很轻松,最高还开到过350km(就是日常路况,非龟速和下山路),冬天只要正常开暖风多则220km,少则120km。如果是SUV车型,车内空间更大,车里更难保温,暖风的耗电量还会更猛。暖风是按时间来算能耗的,一小时耗电量在常温下可以跑20-25km路。所以赶上严重堵车的话,可能暖风用掉的电比行驶本身都多。另外,暖风的使用加快了电池充放电循环的进度,暖风用得越多,电池寿命之内可用的行驶里程就越少。
 
3.能量密度比汽油弱爆了
目前民用车的动力电池,能量密度最高的也不过0.18-0.2kWh/kg,而且盲目提升能量密度还会有损安全性。而汽油的能量密度是44kWh/kg,相当于电池的200多倍。就算考虑到发动机实际热效率也就25%-30%,仍然比电池高五六十倍。50公斤的汽油就能轻松带着一台A级车跑七八百公里,而三四百公斤的电池只能续航300公里左右。何况电池的自重本身是一种负担,电池堆得越多,百公里电耗也会随之增加。同样技术水平下,电池容量做大一倍,续航可能只增加五六成。容量越大,量效比反而越低。下图就是我这2016款帝豪EV的动力电池组,重达390公斤。
4.充电速度远不如加油
纯电动车通常有直流快充和交流慢充两个充电口,但充电的过程是一种循序渐进的化学变化,即便是快充,车企最多也只敢宣传三四十分钟充到80%,80%以上时BMS为了保护电池会逐步限流降功率,电量从80%-100%的时间和20%-80%差不多。我的车从20%以下快充至100%,夏天至少1小时,冬天则要2小时。慢充倒是可以恒功率充电,一般是7kW(我的车比较老,只支持3.5kW慢充),但毕竟速度慢,电池容量越大的车充电时间自然也就越长。
汽油车加油完全是物理浇灌,就算去收银台刷卡、开发票,撑死了也就5分钟。你说我没算加油排队时间?那是你还没见过充电站排队充电的盛况。
5.高速太费电
汽油车跑高速之所以省油,是因为内燃机高效工况范围窄,低速蠕行时发动机处于低负载状态,窝工浪费的能量多,所以需要适当的风阻来增加发动机负载才能处于最高效工况,80-90公里左右的风阻对轿车来说正合适,所以就成了经济时速。但电动机的高效工况范围比内燃机高得多,风阻始终是越小越好,可以说从20km/h以上,都是越快越费电,要知道风阻是和车速的平方呈正比的——120km/h的风阻是60km/h的4倍,是40km/h的9倍。以掌柜的车为例,维持80km/h巡航需要12kw的功率,算下来45kWh满电可以开3小时45分钟,即300公里;而120km/h巡航则需要23kw的功率,只能开俩小时,续航235公里。SUV因为撞风面积更大,风阻对续航的影响更严重。冬天开着暖风跑高速长途,你充电时间没准比你在路上跑的时间都长。
 
6.售价高、残值低
掌柜这台帝豪EV补贴前指导价高达24.98万元,是汽油版帝豪的3倍。补贴了11万元后依然接近汽油版的2倍,而且商业险要一直按25万保额交保费,每年都比同款汽油车多花千八百块钱(这对我来说相当于1万公里电费)。
因为电池容量随时间和里程衰减,电动车的折旧速度非常快,新车开3-5年残值就几乎归零了,下家对电动车的接受度也很低。而5年的汽油车普遍还有50%左右的残值,车况好或者走量车的残值还能更高。
掌柜简单算了笔账:和汽油版帝豪相比,买帝豪EV多花5万,5年后汽油版残值约4万,EV残值乐观估计也就1万,两项加起来EV多花了8万。按掌柜的开车习惯,汽油版一公里油费4毛5,掌柜一公里电费1毛,5年预计开6万公里,才能省2.1万元,这和整车的售价和残值比起来不过是杯水车薪,舍本逐末,何况那些长期依赖公共充电桩的车主。
7.没有独立充电条件的车主不在少数
我确实有充电条件,但这没有普适性。尤其是一二线城市,每天有不下6位数的车主为找车位发愁,北京的停车位缺口更是高达40%-50%。如果因为自己有固定车位充电就鼓吹纯电动大法好,那就是“何不食肉糜”“站着说话不腰疼”的无良态度了。我买车头一年也经历了只能依赖公共快充桩的状态,那段时间简直如同买了个爹:冬天本来续航就缩水,每次还要预留三四十公里续航用来找充电站,刨掉这部分,每次充满电跑150公里左右,就要开始得找地方充电了。为了少跑几次充电站,也为了防止充电站可能有各种原因充不上电,我一个人时经常舍不得开暖风。充上电还要干等一两个小时,而且电费还贵:国电充电桩每天7-23点电价在1.5-2元/度,按冬天百公里20度电算,一公里电费要花三四毛,和加92号汽油的同级别汽油车相比已经不便宜了,这还不算有的充电站要照常收停车费呢。
 
直观对比一下,电动车400公斤电池做不到的事,汽油车20公斤汽油就做到了;电动车1-2小时才能充满电,汽油车2-5分钟就加满油了。汽油车比电动车更持久,更稳定,更快捷,更灵活,还更便宜。
家用电器之所以好用,是因为它们即插即用。其他靠电池供能的,无非就是手表、电动玩具、挂钟、遥控器、手电、手机、笔记本电脑这些尺寸小、功耗低的物件。尺寸和功耗越大,电池能量密度低、补给速度慢的弊端就会越来越致命。这就是商用船舶和飞机没有纯电动的原因。有个大V说得好:
假设一架客机携带10吨燃油可以飞3个小时,那么按照前面汽车和电动车的比值来算,飞机应当携带200吨电池才能飞3小时。坏消息是高空温度低,续航减半,可能飞机不开暖风飞一个半小时电就用光了;好消息是带了200吨电池的飞机根本飞不起来,避免了更大危险的发生。
 
 
有些靠跪舔和厂家充值为生的伪车评人总是假模假样地以“没条件别买电动车”“这是给有钱人‘提高’城市通勤质量的工具”来为电动车的缺陷洗地。比如“电动车更适合城市通勤代步”,其实是因为电动车续航太短、充电太慢,跑别的工况都不行,只有市区低速短途工况才显得不那么难堪。把“只能”解读成“更适合”,真是丧事喜办的典型。小学一年级的小明只会算100以内的加减法,乘除法、乘开方、超过100的加减法他都做不了,你能说他比大学生更适合算100以内加减法吗?事实是除非你只有买电动车的指标,买电动车是为了解决从零到一的需求,实现没车到有车的质变,否则电动车对所谓的城市通勤质量不会有任何提升。就算是“适合作为家庭第二辆车”,也要基于“第二辆车只有纯电动指标”“有自己充电桩”才不会降低你的出行质量。

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