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国际金属加工网 2018年09月21日

【导语】本月堪称豪华电动汽车月,梅赛德斯奔驰推出第一款纯电动SUV车型EQC;奥迪旗下首款纯电动SUV车型e-tron量产版将正式在旧金山全球首发;宝马iX3电动SUV已于本月开始接受预定。但看上去一片大好的电动汽车,却内患颇多。电池就是电动汽车的命门,成本控制电池是关键,安全问题电池是关键,续航问题电池还是关键。阿基米德说,给我一个支点,我将撬动地球。我们也可以说,给我一块电池,我可以撬动整个汽车行业。


今年5月底,国际新能源署(IEA)今年5月发布的《2018全球电动汽车展望》报告显示,到2017年为止,全球电动汽车保有量超过300万辆(包括纯电动汽车和插电式混合动力汽车)。而本月堪称豪华电动汽车月,梅赛德斯奔驰推出第一款纯电动SUV车型EQC,并计划到2022年前完成全球范围内推出10款纯电动汽车的目标;奥迪旗下首款纯电动SUV车型e-tron量产版将正式在旧金山全球首发;宝马iX3电动SUV已于本月开始接受预定。看上去一片大好的电动汽车,却内患颇多,最大的问题是消费都对电动汽车的不信任。

国内电动安全碰撞测试普及率低

给我一块电池,我能撬动整个汽车行业

电动汽车碰撞安全主要涉及两方面:一是,电池在碰撞中受到挤压可能引起内部短路、起火甚至爆炸等;二是,高压电驱动系统碰撞后可能与成员发生直接或间接接触引发电击伤害。无论哪一种都会危及到乘员及行人安全。这正是让消费者最耿耿于怀的软肋。

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据最新,中国的电动汽车保有量已达123万辆左右,是电动汽车保有量最高的国家,占全球电动汽车保有量的40%左右。中国电动汽车保有量增长速度也位列全球第一,近三年的电动汽车保有量增速分别约为197%、107%、89%。但是,电动汽车的安全问题仍是国内消费者的一大担忧。

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6月5日,北京市一辆帝豪牌电动车在凌晨起火。网友表示,失火原因是由于停车附近没有充电桩,住户使用了“飞线”所致。所谓飞线,其实就是住户从自己家里拉一条充电线。由于很多小区没有充电桩设备或是充电桩数量不够,目前有很大一部分人都是用飞线的方式充电。

如果你以为发生事故的仅仅是国产品牌那就大错特错了。今年1月,重庆车库,一辆特斯拉Model S在未充电、未被碰撞的情况下,发生自燃。从自燃车辆车况看,内饰完好,着火点在车辆底部,应该是电池系统着火。

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8月25日,新兴的新能源汽车制造商威马汽车一试验用报废车也发生车辆自燃事故。事发时车辆正停在威马汽车成都研究院内。官方申明,起火原因为在不允许已报废车辆进行通电启动的情况下,一名员工违反规定,强行通电,触发车辆短路风险,导致电池包发生自燃。

与国内大好的前景极为不相称的是电动汽车安全碰撞测试普及率很低。举例来说,在2006版、2009版、2012版和2015版这四版C-NCAP管理规则中,均未指明新能源汽车的试验规则和试验程序,所以国内在市面上跑的绝大部分车型都没有接受安全碰撞测试权威认证

电池瓶颈仍是难题

电动汽车事故频发看起来与其电池系统有着密不可分的关系。电池是电动汽车的灵魂所在,电池技术也决定了电动汽车到底能够走多远。

其实在一百多年前爱迪生发明电灯的时候,电力就被认为是未来的重要动力,而且当时电动车实际上是早于汽油车出现的。但是苦于电力无法解决移动中的汽车的能源供应问题,电动汽车这个概念被暂时搁置了。因此电动汽车其实并不是什么新鲜的概念。

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一百多年前阻碍电动车发展的根本原因在于电池,而一百多后的的今天,电池这种依靠化学能保存电能的设备,虽然已经进步了很多,但依然是不足够的。即使是最先进的锂离子电池,依然不能完全满足车辆的大批量使用。

究其原因有以下几点:首先锂电池成本非常高,再者因为锂元素非常活跃,会在加热和碰撞中失火甚至爆炸,锂电池在大量使用时安全性没法保证。最重要而且最实际的是锂电池的密度不够大。要满足一辆车行驶400到500公里的能源供应,电池重量可能要达到半吨。这显然是普通家用车所不能接受的。而目前大多数城市充电桩布局不到位,数量少,电力续航不足意味着你开车时需要时刻提心吊胆开到一半车子就熄火在路上。即使充电桩足够,和五分钟就搞定的加汽油相比,给电动车充电的时间太长,出行十分不方便。

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在9月初举办的“2018中国500强企业高峰论坛”上,国家千人计划联谊会副会长,澳大利亚国家工程院外籍院士,南方科技大学清洁能源研究院院长刘科就表示,电动车有一个很大的问题——能量密度,今天铅酸电池密度90,锂电池240,但是汽油密度是8600。他认为中国汽车行业想通过电动车弯道超车是“扯淡”,特斯拉虽然一直在炒作,但是每个季度在亏钱。比亚迪今年第一个季度利润狂降83%。一是成本大增,二是国家补贴减少。他认为,之所以第一条汽车生产线是福特的流水线,是因为内燃机设计,大大降低了单位成本。而中国2016年汽车产量3000万,但是电动车2017年77.7万辆,全世界的锂价格翻了4倍,在这种情况下,没有技术的突破,不可能把3000万辆全部转成电动车。

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提高锂电池密度,人类并不是没有努力过。目前电池工业公认的发展方向是用硅制成的电极取代目前电池中的石墨阳极。因为硅可以比石墨储存30%的电荷,但硅在充放电时会膨胀和收缩,并会与电解液发生反应,这就导致用硅制造的阳极电池比用石墨制造的失败率高得多。

2009年以来,美国能源高级研究计划局预算投入4亿美元研究清洁能源,其中改进电池的项目成果都因为无法复制、量产,以失败告终。

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特斯拉在美国政府的支持下,联合松下和IBM最终把电池性能提高60%,并不是改变了锂离子电池本身的化学技术或者是材料,而是提升了工程设计和生产技术。最终特斯拉在2016年3月推出了续航里程200英里的Model 3,但跟正常续航在350英里以上的燃油小汽车相比,售价3.5万美元的特斯拉还是贵了2倍以上。

禾颜阅车点评:

电动车事故屡见不鲜表面电动车技术,尤其是电池技术还有提升的空间。电池就是电动汽车的命门,成本控制电池是关键,安全问题电池是关键,续航问题电池还是关键。而目前不论是在电池技术的更新换代上还是在资本市场的角逐交锋上,电动车制造商们都面临着诸多的挑战。未来制造商们之间的竞争也将是硬实力与软实力的多方位比拼。

按麦肯锡的预测,即便是特斯拉这样的世界顶级纯电动汽车厂商,想要压缩成本到燃油汽车一样的售价,至少需要十年甚至更长的时间,改进锂电池技术的时间,更是无法估量。阿基米德说,给我一个支点,我将撬动地球。我们也可以说,给我一块电池,我可以撬动整个汽车行业。


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