面對發展中的新能源汽車產業,客觀的看待產品的優勢所在,理性的分析缺點和不足,通過技術迭代為消費者創造更符合需求的產品,才能獲得更多的認可和支持。
作者 | 盧卡斯
封面圖 | 網絡
本文由 新能源汽車評論(ID:Xinnengyuanev)原創,
經授權後可轉載。
最近一段時間,無論是辦公室還是微信羣,大家在摸魚時抱怨得最多的不是囉嗦的甲方和可惡的領導,而是持續上漲的油價。
“一箱95幹出去600塊,半個月的生活都沒有了”
“現在一箱油,比一箱啤酒還貴“
“所以要多喝酒,因為喝酒,不開車”
今年以來,我國成品油零售價格已經經歷了10次上漲,95號汽油零售價歷史性的突破了10元大關,加油站已經成為了高消費場所,身邊很多朋友都開始關注使用成本更低的新能源車型,想要換車的心蠢蠢欲動。
但由於上游原材料價格暴漲,很多新能源車型都在不同程度上提高了售價,花二三十萬買新能源,這筆錢夠你加10年的汽油了。一堆朋友、同事幫你分析、出主意,提出了問題,拋出了顧慮,一頓鍵盤敲下來,你突然發現,家裏那輛燃油車,也許還能再戰三年!
01
靈魂拷問,續航到底打幾折?
在純電車型的選擇上,續航能力是消費者首要考慮的因素,目前市面上的主流純電車型續航里程都在500公里上下,已經能夠充分滿足城市通勤需求。但很多朋友會問:實際能跑多遠?冬天續航打幾折?
2009年,我國發布了《汽車產業調整和振興規劃》,當中提到:“啓動國家節能和新能源汽車示範工程,由中央財政安排資金給予補貼”國內很多傳統車企,特別是自主品牌,積極響應國家的政策,迅速開始新能源的轉型,為了降低成本,多拿補貼,初期的產品基本上都是簡單的油改電車型,加厚底盤塞進電池,給輪子裝上電機,再把車標圖成綠色或是藍色,就成了享有國家節能補貼的新能源電動車。
這類車型在電池技術上比較落後,有的甚至還是採用的鉛酸電池,電池能量密度低,衰減快,再加上車企總是會把最理想狀態下,以及理論所對應的續航里程標示出來,而實際續航里程在不同路況、不同環境温度下跟理論值差別很大,這就是消費者對與電動汽車續航里程打折的最初印象。
這些初期的油改電車型,除了續航虛標,存在里程焦慮以外,在行駛品質和駕駛感受上並沒有和燃油車拉開太大差距,甚至還不如燃油車,所以消費者並不買帳。廠商在積壓了庫存以後,以一個低於市場的價格,批量出售給了當時正在興起的網約車公司。直到現在,街上大部分的網約車都還是低端的油改電車型。而很多消費者日常接觸得最多的新能源純電車,就是網約車。“耳聽為虛,眼見為實”,網上吹得再好,人家司機師傅説的,純電車續航夏天掉一半,冬天打三折。
近幾年我國新能源汽車飛速發展,2021年國內新能源乘用車銷量達到293.98萬輛,佔全球新能源乘用車市場份額的45%。目前市面上絕大多數的電動汽車都出自新的純電平台,在動力電池的結構和佈局上都有全新的設計,電池容量更大,能量密度也在不斷提升。像比亞迪的“刀片電池”,將片狀電芯豎着像刀片一樣排列,單位面積內可以容納更多的電芯,體積能量密度提升高達50%。而寧德時代最新的“麒麟電池”, 集成度創全球新高,體積利用率突破72%,能量密度可達255Wh/kg。
相比初期的油改電車型,現在市場上銷售的新能源電動汽車,在實際續航里程上已經得到了很大的提升,而且在日益激烈的競爭環境下,大部分車商已經不會主觀故意虛標續航里程。但是基於目前鋰離子電池的物理特性,和電驅系統的能量轉化率來看,續航里程打折的情況還是客觀純在的。
目前我國工信部針對新能源車型的綜合里程測試大多采用NEDC標準,而這套標準最後一次修正是在1997年,實際測試中,非行駛的負載,例如空調、大燈、音響、座椅加熱等設備統統都會被關閉。而且測試時間短、里程小、速度低、變速少,基本不考慮環境温度對能耗的影響,也沒有充分考慮市區交通堵塞時車輛不斷啓停的情況。因此,消費者在日常使用中的實際續航里程和廠家標稱的NEDC續航里程肯定會存在部分差距。
另一方面,當環境温度過低時,電解液黏度增大甚至部分凝固,使得鋰離子脱嵌運動受阻,電導率降低,最終造成電池可用容量大幅衰減。這就是冬季續航里程打大折扣的原因。雖然很多廠商針對這一問題,專門為電池設計了温控系統,在低温時能給電池加熱,保持電池活性,在一定程度上緩解了冬季續航差的問題,但是始終還是無法突破鋰離子電池的物理屏障。
在國內某知名汽車媒體的極寒條件續航測試中,在最低氣温零下15度的環境下,對目前國內市場34款純電動車進行綜合續航測試,只有10款車型的續航里程超過標準續航的50%,其中五菱宏光MINIEV實測續航達到了標準續航的60.71%,達成率最高。標準續航達到670km的蔚來EC6以316km的成績,成為唯一一款實測續航超過300km的車型。
整個測試中有23款產品實測續航不到標準續航的50%,其中廣汽埃安兩款標稱續航超過600km的產品埃安V和埃安S分別跑出227km和232km,續航達成率分別為37.71%和38.68%;在歐洲大獲好評的大眾ID.3續航達成率為38.91%;威馬W6標準續航里程為520km,但實測續航僅184.1km,達成率為35.4%,此外歐拉黑貓、零跑T03的實測續航達成率亦不到40%。
當然,這樣的極端低温環境並不是每個消費者都能遇到,正常情況下大部分車型的實際續航表現都會優於這個成績,所以還是要根據自身的實際使用情況來做出選擇,對於一些北方的朋友,還可以考慮插電混動或者增程式電動車的折中方案。
02
行業痛點電池衰減不可避免
除了續航,部分消費者在選擇新能源電動車時,還對動力電池的耐用性有所顧慮,經常會聽到網約車師傅抱怨:“我這車電池不行了,去年還能跑300,今年就只剩200不到了,跑個三五年得換電池了。”而新能源電動車動力電池的成本非常高,特別是純電車型,電池組能佔到整車成本的20%以上,換電池動輒好幾萬,甚至10幾萬!
無論是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池,電池組在工作時都會產生很多副反應,包括活性材料溶解、電解液分解、電極材料腐蝕等。正負極材料表面會變形或被副反應產物糊住,堵住鋰離子交換的通道。隨着使用時間的增加,電池內阻就會變大,導致不能完全放電,放電平台變低,最直接的表現便是——電池容量衰減。
針對這樣的情況,國家也台了相應的消費者保護政策,市面上在售的新能源汽車產品中的電池組必須至少滿足8年或12萬公里的質保期,如在質保期內電池的衰減超過20%,其更換和維修的相關費用均由相關汽車廠家負責。
據國內相關媒體報道,一家海外公司公佈了一項關於電動車電池隨着時間而退化的調研數據,得出的結論是,純電動汽車平均每年會衰減2.3%的電量,並且表示以這種衰減速度來看,純電動車電池壽命將會大於車輛本身的使用壽命。
實際上不同車型所搭載的動力電池品牌不盡相同,質量上也就有高有低。現在大部分的電池廠商,都不斷的在技術層面進行革新,通過優化管理系統,控制電池的放電能力,讓電池處於穩定狀態。比亞迪的刀片電池,壽命為8年120萬公里,充放電循環壽命超3000次,寧德時代更是研發出了先進的零衰減電池,可實現 1500 次循環內的零衰減。
從實際裝機效果來看,以特斯拉所搭載的三元鋰電池為例,大概800-1200次完全充電循環衰減到20%。按照續航里程300公里計算,達到更換標準在24萬-36萬公里之間,這對於家用車來説,更換時間也達到10年以上了。
除了技術升級,部分車企已經從配套服務開始入手,提出了純電車“換電”策略,與配套服務商攜手建立“換電聯盟”,將動力電池和車身分離,對電池進行統一充電、回收、配送的模式。蔚來汽車與寧德時代等企業共同投資創建了“武漢蔚能電池資產公司”,註冊資金8億元,蔚來汽車通過該公司發佈電池租用服務,提供車電分離、電池租用、可充可換可升級的全面服務。北汽集團則與國網電動汽車服務有限公司簽署了深化戰略合作框架協議,計劃在今年6月底之前合作建設100座換電站,而雙方合作建設的“濟南1號換電站”已經正式投入運營。
從實際使用情況來看,海外汽車媒體《insideevs》以一輛 2019 年的特斯拉 Model 3 Long Range 版本為案例,在累積約 38 萬度充電量、3 年使用時間、行駛超過 16 萬公里的條件下,對比新出廠狀態的電池容量,可用電量大約衰退 8.2%。一位第一代小鵬G3的車主告訴記者,2018年因為補貼優惠很大,購買了第一代的小鵬G3,NEDC續航里程351公里,日常主要是城市通勤,大部分使用家充電樁充電,目前電池的可用情況在90%以上。
對於動力電池的衰減,雖然在客觀因素上不可避免,但通過國家相關政策的推動,以及廠商配套服務的升級,已經最大程度上緩解了消費者的顧慮。在日常使用中注意儘量不要過充過放,電池其實也沒那麼脆弱。
03
“火”起來的電動車
對於新能源電動車,還有一個最大的關注點是安全性,經常都會有新聞報道,某某品牌的電動車又發生自燃,據國家應急管理部的統計,2022年第一季度,新能源汽車火災共發生了640起,同比增長了32%,以一個季度90天來計算的話,平均每天就有7輛新能源汽車發生火災,有的品牌“隔三差五”的就要“火一下”。
由於鋰離子電池的物理特性,在受到外力擠壓、穿刺等情況下會容易起火,而且現在電池的能量密大,活性大,在過充的情況下容易產生結晶,刺破電池隔膜,發生短路,或產生大量餘熱進行燃燒。
在新源汽車發展初期,整個行業野蠻生長,很多企業都靠國家的補貼來降低成本,而新能源汽車推廣應用財政補貼政策的標準卻在逐年提高,2019年時,享受補貼的純電動乘用車工況續駛里程不得低於250公里,到了2021年,續航里程在300km以下的純電動車沒有補貼。另一方面消費者更加看重續航能力,基本以續航長短來判斷一定純電動車的好壞。
在這樣的“雙重壓力”下,部分車企為了提高續航里程,吸引消費者,趕上政策,不惜鋌而走險,壓縮研發週期。把電池的能量密度提高到某一個等級,需要12-24個月的驗證週期,如果安全性耐久性的測試被人為砍掉,還沒有完全驗證就進行商業化應用,必然會留下安全隱患,最終導致在極端情況下出現自燃事故。
但隨着整個行業的發展,部分技術落後、投機取巧的廠商和供應商逐漸被淘汰,目前國內主流的動力電池廠商,在電池的安全性上都下足了功夫,其中知名度最高的就是比亞迪的“刀片電池”由於其獨特的電芯排列方式,使其具有更好的抗擠壓能力,在測試中刀片電池在變形達到30%並且放置一小時的過程沒有發生起火、爆炸現象。即便在針刺實驗中遇到短路情況,由於迴路較長,表面積大且散熱快,最終不會引起電池温度急劇升温的情況出現。其他的還有廣汽彈匣電池,通過給電芯外加保護殼來提高安全性;極氪極芯電池,從材料層級提高電芯的熱穩定性;長城大禹電池,通過“疏導”排走熱量,確保電池不發生自燃。
從目前的行業趨勢來看,電池企業和主機廠會持續加大對安全性的研究和投入,從電芯安全、系統安全、整車安全等多維度加大安全防護設計,同時相關行業規範和標準的出台,也會進一步提高安全標準,中國汽車工程學會於2021年底發佈《純電動乘用車底部抗碰撞能力要求及試驗方法》,此標準成為全國首個衡量純電動乘用車底部防護性能的標準。而底部碰撞防護測試標準的發佈也對新能源車的安全性能提出了更高的要求。
從數據上來看,公開信息顯示,在2019年全年度內,國內新能源汽車的起火概率為0.0049%。而到了2020年,新能源汽車的起火概率為0.0026%。而燃油車的火災事故率,每年約為0.01%~0.02%,遠高於新能源汽車。可能是因為新能源汽車目前正處在風口上,所以每當有安全事件爆出,大家都會特別關注,客觀的來看,當前技術下的新能源汽車還是很安全的。
04
寫在最後
一個新事物的發展總是會伴隨着很多問題和困難,解決問題、克服困難就是推動它不斷進化基本途徑;一個產業要發展壯大,需要內在的技術實力不斷推動產品力的提升,也需要外部良好的市場環境幫助其突圍。面對發展中的新能源汽車產業,客觀的看待產品的優勢所在,理性的分析缺點和不足,通過技術迭代為消費者創造更符合需求的產品,才能獲得更多的認可和支持。
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