寒冷冬天里,新能源汽車的尷尬汽油車們不懂

隨著年初疫情影響的逐漸削弱,電動汽車行業也迎來了短暫的春天。中汽協數據,11月電動車銷量20.0萬輛,同比增長104.9%,較10月也環比增長24.1%,遠超行業預期。其中,上通五菱受益于五菱MINI的大賣,成為11月電動汽車銷量冠軍。

但近期央視對冬季電動汽車趴窩的報道卻讓電動汽車的升溫戛然而止,其實不只央視的報道,在短視頻平臺輸入關鍵詞也能出行一大批關于電動汽車冬天趴窩的現象,這讓一眾電動汽車廠商都提到了嗓子眼上。特別是上個月大賣的上海五菱,因低溫使得本就不到200公里的續航雪崩一半以上,甚至小伙都自己下場拖車了。

電動汽車與低溫天生不對付

近些年,隨著特斯拉在全球的暢銷,電動汽車成為資本市場與消費市場的寵兒,甚至與朋友聊天時不說下電動汽車都不好意思在這個圈里混。哪里有商家商人就往哪里鉆,在此背景下李想、李斌、何小鵬組成了造車新勢力,欲要在電動汽車的東風下實現創業第二春。

但電動車實際上并不適合中國某些地區的地理情況,至少是在當前電池動力在材料上未得到突破性進展的當下是這樣的。

中國地理有兩個特征,一是地勢西高東低,西部多以山地丘陵居多,頻繁的爬坡會對加大電動機的工作功率,經常是直線距離沒走多遠,汽車續航里程直線往下掉,這種特殊的地理環境這放大了電動汽車的續航問題;二是氣溫大部分為亞熱帶季風氣候和溫帶季風氣候,夏天除了高原都熱,冬天除了熱帶都冷,而低溫則給電動汽車續航下了催命符。

我們的電動汽車基本上都上都是使用的鋰離子電池(主要由正極、負極、電解液、隔膜、外殼組成),雖然在巨頭材料細微差異,但原理上都是一樣:即通過鋰離子在正極與負極之間的遷移來存儲與釋放能量,而我國冬天這個低溫的環境很容易阻礙鋰離子運動,特別是經過石墨層、鈷酸鋰和電解液時。

圖片來源:論文 《不同溫度與荷電狀態下鋰離子電池傳荷電阻估計》

同濟大學的實驗表明,溫度降低的時候鋰離子在石墨和鈷酸鋰中的擴散系數會減小(溫度越高電阻越低),不利于鋰離子的遷移;而由于目前鋰電池中的電解液溶劑多為碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)的混合物,其中EC常溫就凝固了,而DMC在0度時也會凝固,溫度降低后電解液粘度增大,不利于鋰離子的遷移。

圖片來源:論文 《不同溫度與荷電狀態下鋰離子電池傳荷電阻估計》

遷移的鋰離子少了,汽車在充電時就容易出現充不滿的情況,而放電時則容易出現不能完全釋放的情況,這“一出一進”之間,導致電動車的電池在天氣寒冷的環境下無法正常的工作,續航一蹦電動汽車的使用場景就大打折扣了。

電動汽車想要逆天改命不容易

由于鋰離子電池的特性限制,低溫環境下電動汽車續航雪崩已經成為當前一個不可忽視的社會性問題。

據公安部統計,截至2020年6月,全國新能源汽車(主要以純電、混動為主)保有量417萬輛,與去年年底相比增加36萬輛,增長9.45%,占到了全國全部汽車保有量的1.54%(汽車2.7億輛),如果這些汽車續航問題不得到有效解決或緩解,輕則因使用體驗影響新能源發展規劃,重則出現交通事故。

更重要的是,電動汽車續航問題得不到解決,汽車廠商們投下重金的新能源汽車銷售大業也將極速貶值。艾媒咨詢的報告顯示,截止2018年年底中國電動汽車行業市場規模達到820億元人民幣,并且每年以10%的符合增長率高速增長,到2020年超千億已是板上釘釘之事。于公于私,電動汽車車企都有足夠理由解決因電池續航問題陷入的商業惡循環。

數據來源:艾媒咨詢

目前,擺在電動汽車面前有且只有兩條路。第一條是突破現有材料對蓄電池的限制,讓溫度對電池的續航更寬容。其實對于目前的鋰離子電池,不僅僅是溫度對電池續航的負面影響,而且即便是本身在適宜的環境下,電池本身也會因充電循環次數的壞鋰而造成電池損耗,這與牙齒會磨損是一個道理。

但是很遺憾,目前鋰電池本身就是在更不耐低溫的鉛酸電池的基礎上革命而來的升級品,現在還沒有合適的材料突破物理限制超越鋰電池,顯然對于企業來說這不是一條合適的道路。

圖片來源:《不同溫度與荷電狀態下鋰離子電池傳荷電阻估計》

第二條是增強電動汽車的售后保障。前面不是提到鋰電池已經是當前最適合廣泛使用的動力電池了,但是在低溫環境仍然會有續航問題,既然不能讓能量保持更持久,為何不從充電下手,讓更快的快充與更多的充電樁暫時彌補續航的硬傷呢?

根據中國充電聯盟統計,截止2018年12月,我國公共充電樁保有數量33.1 萬個, 比2017年凈增約11.7萬個,月均新增約9750個,這意味著2020年底中國差不多有60萬個充電樁。

按417萬輛新能源汽車的保有量算,每個充電樁需服務7輛新能源汽車,但如果快充與慢充對半分,現在的充電樁是無法滿足當前保有量的新能源汽車的,并且充電樁的地域分布也十分不均勻,基本上除了一二線城市外其他地方都一樁難求。

數據來源:中國充電聯盟

如不及時解決充電問題,不說當前已經售出的電動汽車基本盤難穩住,甚至未來電動汽車整體規模也會大打折扣。不過充電樁作為重資產,汽車廠商不易親自下場,還是投個第三方或者組成聯盟來得更實在。

無論是研發新電池、還是新修更多充電樁,都是需要時間才能操作。俗話說,遠水解不了近渴,隨著新一輪降溫的開始,電動汽車行業這個冬天可能會過得更冷一些?!矩熑尉庉?李小可】

來源:TechnicalNerd

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