堆砌電池容量誰不會?電動車想跑更遠 降低能耗才是硬道理?
眾所周知,我們會將以純電動汽車為首的以電力驅動的車型稱之為新能源汽車,但很多人不知道的是,“新能源汽車”的歷史實際上要比傳統燃油車還要悠久得多。
1886年1月29日,汽車之父卡爾·本茨成功試製了第一輛擁有單缸發動機的三輪汽車,他的奔馳汽車公司獲得了“汽車製造專利權”,而這一日也被確認為汽車的生日。
值得一提的是,早在1834年,大洋彼岸的美國人托馬斯·達文波特就製造出了第一輛由直流電機驅動的電動汽車,純電動汽車也在1920年就已經經歷了一個發展高峯。
這也就意味着,由電機驅動的純電動汽車歷史要比有內燃機驅動的傳統燃油車還有早52年。
彼時,純電動車就已經形成了由蒸汽機、電動機、內燃機三分天下的汽車市場。然而,現在已經快200年了,純電動汽車的市場份額反倒是遠遠不如傳統燃油車。
原因就在於純電動汽車的續航在一百多年以後的今天仍然還是一個很大的問題。最不幸的是,時至今日,許多新能源車企似乎還沒有找到一條能夠延長純電動汽車續航的正確道路。
目前很多車企提升純電動汽車續航能力的方式還是從車身結構着手,通過簡化車身結構來增加動力電池數量。這種簡單粗暴的方式確實能夠起到力大磚飛的效果,但教授一直不認為所謂的是個“高級”的形容詞。
如果只是一味地往車裏塞更多的電池,那隻會帶來更多弊端。
重量方面,輕量化對汽車操控來説至關重要,而純電動汽車有着強大的電機性能,又常常喜歡以性能車自居。如果車企為了增加續航能力就在底盤下盲目堆砌動力電池,那麼勢必會犧牲它的操控性。
再以節能角度來看,電池越重的車負載就會越高,負載越高能耗自然也就越高。在教授看來,用高能耗和經濟性換來的長續航,這樣的做法得不償失。
成本方面,在動力電池原材料猛漲的當下,動力電池成本本身就已經佔了純電動汽車整車成本的40-60%左右。在這樣的情況下,就連特斯拉在4680電池出來之前都不敢推出重度依賴動力電池的車型。
如果再為了追求長續航在車裏一味堆砌動力電池,那麼整車價格也將直線攀升。事實上目前打着超長續航能力旗號的純電動汽車要麼價格不菲,要麼動力弱雞。
如果説重量和成本都只是經濟層面上的問題,那麼自燃就是直接關係到生命安全了。從概率學上來説,在技術相同的技術前提下,動力電池的體積越大,自燃的風險就越高。
如何有效降低純電動汽車自燃的概率呢?對此,一位車企負責人給出過一個更加簡單粗暴而又十分無奈的辦法:目前來看減少電池體積將會大大減少自燃的概率。
於是乎,很多車企在研發純電動汽車汽車時又患上了長續航與電池安全之間難以權衡的“選擇困難症”。
那麼,純電動汽車真的只有通過堆砌動力電池才能實現長續航嗎?在教授看來,有這種想法的新能源車企一開始就錯了,而且它們都錯得離譜。
在《荀子·富國》中有一個用來比喻增加收入,節省開支的成語,叫做開源節流。其實讓純電動汽車實現長續航也是同樣的道理。其中,合理地為純電動汽車佈局動力電池是為開源,降低用電系統功耗是為節流。
“開源節流”是荀子在兩千多年前就已經悟出來的道理,即便是放在現在也相當淺顯易懂。只是不知道是因為“節流”對新能源車企來説技術難度太高,還是處於什麼原因,它們在這方面做得似乎並不是很到位。
當然,教授在怒其不爭的同時,也不能一棒子打死所有新能源車企,畢竟在新能源汽車發展大潮下,有部分新能源車企還是非常懂得“節流”的。比如説,特斯拉就是能耗管理領域典型的“鐵公雞”。
以搭載單電機的Model 3後輪驅動版為例,它的CLTC純電續航能力為556km,0-100km加速時間為6.1秒。説實話,這樣的續航表現放在競爭激烈的純電動汽車市場當中只能稱得上是中規中矩。
然而,它卻只搭載了一組容量為60kWh的動力電池,百公里耗電量只有12.5kWh。如果我們將這四組數據結合起來的話,特斯拉在純電動汽車領域的技術含量就展露無疑了。
作為對比,AION LX 2022款Plus 千里版的NEDC續航能力雖然達到了了1008km,是目前續航能力最長的純電動汽車。從某種層面上來看,這款車可以算是純電動汽車歷史上的一塊里程碑。
然而,AION LX 2022款Plus 千里版搭載的動力電池容量高達144.4kWh,是特斯拉Model 3後驅版的2.4倍。能耗方面,2.22噸重的AION LX 2022款Plus 千里版跑一百公里需要消耗15.8kWh的電量。
在教授看來,正是這12.5kWh/100km的百公里耗電量,成就了特斯拉Model 3。
高效的能耗管理讓特斯拉Model 3只需要搭載一組容量為60kWh的電池,就能夠達到主流的純電動汽車續航水準,而小容量的動力電池也成為了特斯拉Model 3降價的資本。
在教授看來,只想着通過堆砌動力電池來提升續航能力,就一定會附帶高昂的電池成本,笨重的車身重量,以及直線上升的自燃風險。這樣的做法就像是為了提升燃油車續航能力而加大油箱容積,只能是治標不治本。
另一方面,由於車上能夠放置動力電池的空間極其有限,因此通過堆砌動力電池來獲得的續航能力也極其有限,這就和一台A級轎車不可能不設上限的安裝油箱是一個道理。
事實上傳統燃油車發展了一百多年,也沒有多少車企會通過這種手段來提升續航能力。
相反,傳統燃油車通常都會通過優化發動機的熱效率、變速箱的傳動效率來降低油耗。顯然,無論是在傳統燃油車時代,還是純電動汽車時代,只有降低能耗才是長續航大門的金鑰匙。