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電池技術(shù)不革命,電動汽車發(fā)展將觸頂
新聞ID號:  60930 無標(biāo)題圖片
資訊類型:  行業(yè)要聞
所屬類別:  充電機(jī)(器); 電源IC; 電池/蓄電池; 電池檢測; 燃料電池
關(guān) 鍵 字:  電池/電動汽車
內(nèi)容描述:  在財政補(bǔ)貼退坡和雙積分政策的影響下,國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)繁榮背后是新一輪變革的醞釀,雖然通用汽車在當(dāng)天分享了它在電池、電機(jī)和電池管理系統(tǒng)三大領(lǐng)域的獨特技術(shù)理念與優(yōu)勢,但從當(dāng)下緩慢的技術(shù)發(fā)展來看,電池技術(shù)不革命,電動汽車的發(fā)展將會觸頂。
發(fā)布時間:  2017/12/12 15:37:24
更新時間:  2017/12/12 15:37:24
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新聞來源:  家電網(wǎng)
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發(fā) 布 者:  電源在線
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    三天前,福特汽車公司執(zhí)行董事長比爾·福特宣布了其在中國下一階段的發(fā)展戰(zhàn)略——中國2025計劃。同一天,通用在上海舉辦了一場2017通用汽車中國“電氣化技術(shù)探秘體驗”活動,這兩家燃油車企先后宣布向電氣化轉(zhuǎn)型,新能源電動汽車新勢力中又多了兩名老將。在財政補(bǔ)貼退坡和雙積分政策的影響下,國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)繁榮背后是新一輪變革的醞釀,雖然通用汽車在當(dāng)天分享了它在電池、電機(jī)和電池管理系統(tǒng)三大領(lǐng)域的獨特技術(shù)理念與優(yōu)勢,但從當(dāng)下緩慢的技術(shù)發(fā)展來看,電池技術(shù)不革命,電動汽車的發(fā)展將會觸頂。

    上個月在廣州車展期間,特斯拉發(fā)布了超跑Roadster 2,人們?yōu)樘厮估俟锛铀?.9秒的極限而歡呼,這是由于此前最快的內(nèi)燃機(jī)跑車布加迪Chiron百公里加速2.6秒,Model S的百公里加速2.53秒,而1.9秒無疑是突破目前汽車極限的性能怪獸才能做到,更何況是在輪胎已經(jīng)無法突破極限的情況下。

    雖然特斯拉的 Roadster 2展示了其在電動領(lǐng)域的絕對實力,并且Elon Musk也說了,Roadster 2要做的是給汽油車一個重?fù)。但是從參?shù)中筆者發(fā)現(xiàn),0~96km/h加速1.9秒、1000公里續(xù)航、10000 N·m輪上扭矩的背后同樣是電機(jī)技術(shù)的不幸觸頂,馬斯克偷換了概念。根據(jù)知乎問題《如何評價特斯拉(Tesla Motors)Roadster 2(千里續(xù)航、兩秒破百)》中,一些答主對該款超跑輪上扭矩的計算中,10000 N·m 扭矩的特斯拉Roadster 2其實并不稀奇,換算回人們對汽車扭矩的常用表達(dá)方式,它不如特斯拉在2年前發(fā)布的Model S P100D的電機(jī)扭矩。Roadster 2無疑是當(dāng)下性能最強(qiáng)的量產(chǎn)純電動車,但是沮喪的是,在電池密度無法再向前邁一步的前提下它也代表著電機(jī)效率和性能的極限。

    在電機(jī)性能無法提升的背景下,能做的只有在電池管理和電擊調(diào)配上不斷優(yōu)化和妥協(xié),而特斯拉選擇了用犧牲車內(nèi)空間的方式塞了一臺200千瓦時的電池。電池技術(shù)的緩慢發(fā)展,唯一能做的就是在電池管理和其他技術(shù)上尋找可彌補(bǔ)的點,這對能耗優(yōu)化提出了艱巨的任務(wù)。解決里程焦慮全靠堆電池容量毫無意義,以至于Roadster 2犧牲了車內(nèi)空間放進(jìn)了200 kWh電池。電池技術(shù)的障蔽制約了很多行業(yè)的發(fā)展。此次Roadster 2利用輪上扭矩指代扭矩玩了一把文字游戲,突出電動車起步加速快的優(yōu)點,回避電池的短板,但依然不能證明電動車的時代已經(jīng)到來,內(nèi)燃機(jī)被吊打。而且還間接承認(rèn)了電池技術(shù)到2020年也不會取得突破。

    眾所周知,當(dāng)下,如火如荼開展著的電動汽車主要依靠電機(jī)與電池技術(shù)為核心,這也是做空調(diào)做到第一的格力轉(zhuǎn)身去擁抱新能源汽車的原因之一,格力擁有極具優(yōu)勢的電機(jī)技術(shù),其業(yè)務(wù)也涉足能源產(chǎn)業(yè),而珠海銀隆擁有電池技術(shù),當(dāng)然也是從國外收購而來,雙臂合力還不成為中國的特斯拉?但是現(xiàn)實卻是,在電池技術(shù)不革命、電機(jī)性能卻又觸到頂點的情況下,電動汽車則受困于此,既無法革除內(nèi)燃機(jī)的命,也無法更進(jìn)一步。

    電池技術(shù)的停滯不前,從手機(jī)產(chǎn)業(yè)不難看出,當(dāng)大量的資金投入到技術(shù)和設(shè)計上時,隨著手機(jī)性能的增強(qiáng),隨之而來唯一不變的是續(xù)航能力,并且偶爾還會出現(xiàn)電池起火的事故。

    倫敦帝國理工戴森工程學(xué)院的教授比利·吳解釋道,摩爾定律簡單來說,就是每隔幾年晶體管都會變得更小,讓芯片能夠容納更多,從而提高處理能力!霸谖⑻幚砥黝I(lǐng)域,一切都只為了把東西做得更小。但到了鋰離子電池這邊,如果你想提高能量密度,換句話說就是增加手機(jī)的續(xù)航時間,那你就必須要從根本上改變電池里的材料!

    于是我們看到的是,從業(yè)人士不斷對現(xiàn)有的各種電極材料進(jìn)行優(yōu)化,開發(fā)出一種新材料非常困難,并且需要花費幾年時間的測試來保障它在用戶使用中的安全穩(wěn)定和性能,但是如果幾年的檢測之后發(fā)現(xiàn)性能并沒有達(dá)到預(yù)期,等來的提升和時間則不相符,對電池技術(shù)的研發(fā)投入是一個無法保證一定成功且隨時會失敗的無底洞。魅族的M8曾經(jīng)采用過比亞迪的磷酸鐵鋰電池,經(jīng)常有用戶報告說冬天電池突然掉電至10%,被稱為“電池門”。而如今手機(jī)使用的快充則是以壽命換時間。在手機(jī)的使用上,電池技術(shù)難以提升,短期內(nèi)只能依靠芯片廠商對功耗進(jìn)行降低,但這是一個治標(biāo)不治本的方法。

    科學(xué)家稱電池技術(shù)為“混沌的藝術(shù)”,電池技術(shù)遲遲發(fā)展不起來,是由于它的每一點微小進(jìn)步都需要耗費大量的實驗,并非發(fā)現(xiàn)了一種能夠極大提升能量密度的材料就一定能用,如使手機(jī)變成爆炸物的硅膠,它的能量密度是石墨的十倍。而三星GalaxyNote7爆炸事件發(fā)生之后,更是一度令電池技術(shù)研發(fā)和測試過程變得更加慎行,這也將導(dǎo)致商用化的時間遭到延遲。

    電池技術(shù)究竟能夠得到突破性發(fā)展?上述教授是這樣說的:“要開發(fā)一種新的化學(xué)過程大概需要10年的時間,1億英鎊的投入,所以它在經(jīng)濟(jì)規(guī)模上和微處理器領(lǐng)域比不了!备槐卣f在10年之后的10年測試時間,當(dāng)進(jìn)入商用時,人們已經(jīng)老去20年,索尼在1990年代將牛津大學(xué)于1980年發(fā)表的鋰離子電池研究成果商用化是最好的證據(jù)。電池技術(shù)的停滯同時,只能依靠其他技術(shù)的彌補(bǔ)。

    當(dāng)電機(jī)性能也達(dá)到頂點,廠商們只能依靠加速電池技術(shù)的研發(fā)來推動電動車的進(jìn)程。不過據(jù)了解,目前華為、聚碳和哈工大研發(fā)石墨烯聚合材料電池的儲能量是傳統(tǒng)電池產(chǎn)品的三倍,用此電池提供電力的電動汽車能行駛超過1000公里,充電時間大大減少,充電次數(shù)可達(dá)3000次以上,電池的重量卻不足傳統(tǒng)充電電池的一半。這超出了特斯拉Roadster 2的1000公里續(xù)航。

    雖然目前這些數(shù)據(jù)仍處于實驗階段,但毫無疑問的是石墨烯可能將成為新能源汽車突破蓄電瓶頸,創(chuàng)造更長續(xù)航里程,進(jìn)一步發(fā)展、普及的關(guān)鍵,不過從實驗室走向商用還要經(jīng)過幾年的安全測試。在這爭分奪秒的時代,眾企業(yè)都在努力擴(kuò)張,搶占市場,投資研發(fā),在需求的倒逼之下電池技術(shù)的發(fā)展或?qū)⒂瓉磙D(zhuǎn)機(jī)。不過電池是事關(guān)生命安全的技術(shù),走錯一步便會釀成不可撤銷的災(zāi)難,因此在生命面前,追求極限和突破瓶頸的同時保障安全性能才是最重要的。