磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量占比過(guò)半 新能源車(chē)冬季續(xù)航難題亟待破解
來(lái)源：中國(guó)證券報(bào) 發(fā)布時(shí)間：2021-12-16 15:24:01
進(jìn)入歲末，北方氣溫下降，新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程受到影響。北京一位電動(dòng)車(chē)車(chē)主告訴中國(guó)證券報(bào)記者，近期北京氣溫降低，其汽車(chē)?yán)m(xù)航里程明顯下降。“如果打開(kāi)空調(diào)，續(xù)航里程瞬間減少20公里。”
最新數(shù)據(jù)顯示，今年前11個(gè)月，國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰電池總裝車(chē)量已超過(guò)三元電池，占比過(guò)半。相較于三元電池，磷酸鐵鋰電池耐低溫性能更差，因此解決新能源車(chē)冬季續(xù)航問(wèn)題迫在眉睫。
多家車(chē)企正在續(xù)航技術(shù)方面尋求突破。不過(guò)，業(yè)內(nèi)人士表示，目前鋰電池是發(fā)展最為成熟的電池技術(shù)，未來(lái)一段時(shí)間或難以出現(xiàn)能大規(guī)模量產(chǎn)、顛覆鋰電池的技術(shù)。由于固態(tài)電池或者燃料電池距離商用化還有很長(zhǎng)的道路，因此電池企業(yè)只能在技術(shù)和產(chǎn)品上多下功夫，改善其低溫性能和導(dǎo)電性能。
段先生是北京一名網(wǎng)約車(chē)司機(jī)，日常“拉活”駕駛一輛北汽新能源EU5。“一般情況下續(xù)航是400公里，冬季電池會(huì)衰減到350公里。像上個(gè)月下雪的天氣，續(xù)航里程基本上就要掉一半。”段先生告訴中國(guó)證券報(bào)記者。
北京一位駕駛理想ONE的電動(dòng)車(chē)車(chē)主楊先生告訴中國(guó)證券報(bào)記者，理想ONE在電車(chē)模式下的NEDC續(xù)航里程為180公里，但近期北京氣溫下降，其汽車(chē)?yán)m(xù)航里程也隨之下降。“基本上冬季續(xù)航也就100公里。所以冬天不敢開(kāi)空調(diào)，開(kāi)車(chē)時(shí)戴著手套或者開(kāi)啟方向盤(pán)加熱功能。”
吳凱是特斯拉Model 3車(chē)主。他告訴中國(guó)證券報(bào)記者，自己的特斯拉搭載三元鋰電池。“春秋時(shí)續(xù)航比較準(zhǔn)，但入冬后，把空調(diào)開(kāi)到最大，基本上續(xù)航里程打六折。”
中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)、電池百人會(huì)理事長(zhǎng)于清教認(rèn)為，冬季氣溫降低，電解液電化學(xué)反應(yīng)阻力增加，電池容量就會(huì)降低，從而導(dǎo)致續(xù)航里程縮減。此外，冬季電動(dòng)車(chē)空調(diào)用電、寒冷環(huán)境造成的行駛阻力增加，也都會(huì)造成電動(dòng)車(chē)在冬季的能耗升高，續(xù)航里程下降。
隨著我國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)表現(xiàn)不斷沖擊新高，能否改善用戶(hù)體驗(yàn)直接關(guān)系到新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)接下來(lái)的發(fā)展，解決冬季續(xù)航問(wèn)題變得尤為迫切。
日前，工信部裝備工業(yè)一司召開(kāi)電動(dòng)汽車(chē)低溫應(yīng)對(duì)工作座談會(huì)，針對(duì)今冬可能出現(xiàn)的極寒天氣，共同研究商討對(duì)策，做好技術(shù)保障和工作預(yù)案準(zhǔn)備，最大程度保障用戶(hù)正常使用。裝備工業(yè)一司強(qiáng)調(diào)，整車(chē)企業(yè)、電池企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)等要加強(qiáng)工作配合，強(qiáng)化技術(shù)協(xié)同攻關(guān)，加大研發(fā)投入保障力度，從根本上推動(dòng)解決低溫問(wèn)題，提升產(chǎn)品質(zhì)量水平和環(huán)境適應(yīng)性。
■ 磷酸鐵鋰電池存短板
冬季續(xù)航打折扣是整個(gè)行業(yè)面臨的難題。目前，動(dòng)力電池主要以三元電池和磷酸鐵鋰電池為主。三元電池的能量密度通常更高，低溫性能更好，但本身不耐高溫，成本也相對(duì)較高；而磷酸鐵鋰電池在耐高溫、成本、循環(huán)壽命上有優(yōu)勢(shì)，但低溫性能存在短板。
值得注意的是，目前搭載磷酸鐵鋰電池的車(chē)型越來(lái)越多。
中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟最新發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，1-11月，國(guó)內(nèi)三元電池裝車(chē)量累計(jì)63.3GWh，占總裝車(chē)量49.3%，磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量累計(jì)64.8GWh，占總裝車(chē)量50.5%。今年前11個(gè)月，國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰電池總裝車(chē)量已超過(guò)三元電池。
相較于三元電池，磷酸鐵鋰電池耐低溫性能較差。上汽通用五菱旗下的宏光miniEV是電動(dòng)車(chē)中的“網(wǎng)紅”車(chē)型。洛陽(yáng)一名宏光miniEV車(chē)主近日向中國(guó)證券報(bào)記者表示，入冬后，他購(gòu)買(mǎi)的搭載磷酸鐵鋰電池的宏光miniEV只能跑70公里。“活動(dòng)半徑縮小近一半。該車(chē)標(biāo)的續(xù)航里程數(shù)是120公里。”
搭載磷酸鐵鋰刀片電池的比亞迪漢EV銷(xiāo)量居前。位于北京北五環(huán)外的一家比亞迪4S店銷(xiāo)售經(jīng)理對(duì)中國(guó)證券報(bào)記者表示，磷酸鐵鋰刀片電池安全性高，但冬季續(xù)航里程相對(duì)三元鋰電池確實(shí)要短一些，與電池活性下降有關(guān)。“該車(chē)型冬季開(kāi)空調(diào)狀態(tài)下行駛，續(xù)航大概會(huì)縮短150公里。”
研究表明，通常三元電池低溫使用下限值為-30℃，低溫放電性能好；磷酸鐵鋰低溫使用下限值為-20℃，低溫環(huán)境下放電性能差。在相同的低溫條件下，三元電池衰減不到15%，而磷酸鐵鋰電池衰減高達(dá)30%以上。此外，低溫條件下磷酸鐵鋰電池對(duì)剩余電量的監(jiān)控更困難。
于清教認(rèn)為，鋰電池是目前發(fā)展最為成熟的電池技術(shù)，電池企業(yè)要在技術(shù)和產(chǎn)品上多下功夫，包括采取保溫設(shè)計(jì)保證續(xù)航里程，對(duì)磷酸鐵鋰材料改性和摻雜，改善其低溫性能和導(dǎo)電性能。
■ 車(chē)企尋求續(xù)航技術(shù)突破
面對(duì)冬季電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航難題，車(chē)企花了不少精力提升電池在低溫情況下的使用效率。比如，從早期的“電加熱絲”和水暖加熱器，到目前的熱泵系統(tǒng)、電池系統(tǒng)的熱管理設(shè)計(jì)等。
多家車(chē)企在續(xù)航技術(shù)方面尋求突破。廣汽集團(tuán)總經(jīng)理馮興亞介紹，面對(duì)新能源車(chē)?yán)m(xù)航里程的痛點(diǎn)，廣汽集團(tuán)目前通過(guò)搭載最新的海綿硅負(fù)極片電池技術(shù)，最高續(xù)航里程已達(dá)1000公里；廣汽埃安石墨烯電池技術(shù)可實(shí)現(xiàn)“8分鐘充電80%”。
上汽智己則與寧德時(shí)代共同研發(fā)“摻硅補(bǔ)鋰電芯電池”技術(shù)，可讓純電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程突破1000公里。
多家車(chē)企采用增加電動(dòng)熱泵系統(tǒng)的方式，在保溫措施方面有所改善。如蔚來(lái)EC6、小鵬P5、比亞迪基于e平臺(tái)3.0打造的海豚等純電車(chē)型都搭載了熱泵系統(tǒng)。
威馬汽車(chē)表示，威馬在熱管理2.0系統(tǒng)中加入了一臺(tái)用于給電池組恒溫的柴油加熱器。威馬的熱管理2.0系統(tǒng)的柴油加熱器除了會(huì)用于電池組的恒溫工作之外，還能夠協(xié)助空調(diào)制熱，用于空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)。
北方工業(yè)大學(xué)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究中心研究員張翔表示，目前鋰電池是發(fā)展最為成熟的電池技術(shù)，能量密度幾乎已經(jīng)達(dá)到極限，未來(lái)一段時(shí)間或難以出現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)、顛覆鋰電池的技術(shù)。如果要提高汽車(chē)的續(xù)航里程，或許只能改變技術(shù)路線(xiàn)，比如配備固態(tài)電池或者燃料電池，但是目前這兩類(lèi)電池距離商用化還有很長(zhǎng)的道路。
責(zé)任編輯：封曉健
