• 官方微信
    【原創】解決續航裏程“痛點”的四大策略
    文章來源自:高工锂電網
    2019-08-09 17:38:12 閱讀:3970
    摘要針對續航裏程這一“基因性”的難題,汽車廠商都用哪些辦法來解決呢?

    續航裏程是純電動汽車自誕生起便一直存在的痛點。

    由于受行駛環境、駕駛習慣、車速等因素影響較大,不同條件下的續航裏程浮動明顯、難以把握,有些廠家故意將車輛等速續航裏程進行大肆宣傳,而車主在實際使用過程中續航甚至會打對折。

    最近,許多媒體都開始對電動汽車的續航進行實地測試並提出自己的標准。那麽,針對這一“基因性”的難題,汽車廠商都用哪些辦法來解決呢?

    如前文所提到的,影響電動汽車續航的因素有很多。其中有和傳統燃油車相同的因素,如車身重量、風阻系數、輪胎類型、行駛時速等;還有一類則是只針對電動車的因素,如車輛三電系統(電池、電驅、電控)的調校、溫控系統、外部環境等。而主機廠提升續航也多數是追根溯源,從這些影響因素出發。

    對電池“下手”:不斷提升的能量密度

    電動汽車的能量來源是動力電池,提升續航最根本的手段無疑是提升電池容量。

    一般來說,電池容量越大續航裏程會越長。然而在單個電芯同等容量的情況下,電池包的容量越大,整車的質量越重,動辄幾百千克的電池會對續航産生不利影響。因此,提升電池包的能量密度被廠家擺在了重要位置。

    目前來看,規模化生産的乘用車磷酸鐵锂動力電池能量密度大致在140-180Wh/kg之間。三元锂離子動力電池能量密度大致在180-260Wh/kg之間,針對不同的需求和場景二者各有優劣。

    就單體而言,三元軟包單體能量密度方面占有很大優勢,因此也得到很多公司的青睐。由于軟包電池在結構上采用鋁塑膜包裝,重量較同等容量的鋼殼锂電池輕40%,較鋁殼锂電池輕20%。而隨著技術的不斷進步,這些數值仍在不斷提高。

    不久前,特斯拉宣布完成對電容器技術公司Maxwell Technologys收購,據媒體報道,Maxwell的技術可以輕松將特斯拉現用電池的能量密度提升30%-40%,而並不會造成成本明顯增加。這意味著其續航將有望達到800-1000公裏。

    不僅廠家重視,政策層面也對能量密度提出新的要求。2019年新的補貼政策中,關于電動乘用車能量密度,補貼門檻將從今年105km/kg提高到125km/kg,各個梯次的補貼額度也有所降低。

    之前由工信部、發改委、科學技術部三部門發布的《汽車産業中長期發展規劃》中也提到,2020年動力電池單體能量密度要達到300Wh/kg

    固態技術:打破電池的根本結構

    人們對電池材料的探索也從未停止過。目前的技術焦點主要集中在固態電池上。

    固態電池用陶瓷、玻璃或聚合物等固體材料來代替液體的電池産品,使用固體材料而不是可燃液體來實現充電和放電。這一技術可以大大提高電池的能量密度,減小體積,並降低電池起火的風險。

    當然,現階段的原型産品使用壽命過短,傳導率也非常低。然而這些技術難點並非無法攻克。在未來,這一技術路線能夠輕松突破锂離子電池無法逾越的天花板。日本的豐田、松下、日産,德國的大衆,國內的甯德時代等公司都在固態技術上有相當的投入。

    除此之外,還有前段時間引發熱議的氫燃料電池,也是一條頗具潛力的技術路線。

    效率提升:降阻減重,電池熱管理系統

    同燃油車一樣,純電動汽車在降低風阻和減輕車身重量方面也做了很多努力。

    例如更加注重空氣動力學的車身線條,隱藏式門把手,得益于電動車架構而更加平整的底盤,甚至某些概念車型上頗爲超前的流媒體外後視鏡也有利于降低風阻。而至于車輛底部的電池包也使整車重心相比一般燃油車更加低沉。

    除了車身及其他部件的輕量化外,電動汽車的電池包也需要追求更輕的重量。如選擇能量密度較高的三元材料,用鋁合金甚至碳纖維材料的下殼體代替鋼制下殼體。

    而一輛純電動車上路行駛,需要電機、電池以及電控系統的協同工作。電機與電控能否有著最佳的表現,也會直接影響純電動汽車的續航裏程。它既要控制能耗又要兼顧性能,並且在滿足高動態的車輛響應頻率的同時,還要保護電池和電機的安全性。

    這也是爲什麽我們會遇到同樣一輛車在城市路況下續航可以有500公裏,而在高速路況下卻只有300公裏甚至更少。在這一方面,特斯拉及比亞迪目前頗具優勢。

    另外,由動力電池的溫度變化對于其續航能力、安全性起到至關重要的作用,電池的熱管理系統也是各個廠家技術研發的重點之一。這對于地處嚴寒的地區或冬天氣溫較低時尤爲重要。

    近日,老牌供應商大陸集團推出的集成化熱管理系統,號稱在相同的-10°C低溫下,能夠使電動汽車的續航提高25%左右。

    另辟蹊徑:換電,增程,升級

    當然,在目前技術手段難以突破的情況下,有些廠商也另辟蹊徑,通過運營和服務等手段來解決這一問題。例如蔚來的一鍵加電和換電站,理想ONE劍走偏鋒的增程式電動車,威馬最近放出的海報也預示著其有開啓爲車主換電的服務。各種手段在此不一一贅述了。

    除了現有技術在參數上的不斷發展,多樣性的電池産品和技術革新,正使得續航問題逐漸得到解決。相信在不久的將來,電動汽車續航裏程焦慮問題將慢慢成爲曆史。到那時,環保、實用、高效都將成爲電動車的標簽。

    此文章有價值
    手機掃一掃,分享給朋友
    返回頂部