[汽車(chē)之家 技術(shù)]  一日加班，收工后打車(chē)回家，路上閑來(lái)無(wú)事與司機(jī)師傅胡侃，侃著侃著就聊到了帝都搖號(hào)的事兒了。他抱怨指標(biāo)難拿，也不想嘗試新能源。問(wèn)及原因，無(wú)外乎充電時(shí)間長(zhǎng)、續(xù)航里程短，車(chē)價(jià)高。眼看要有打不住的趨勢(shì)，我覺(jué)得秀一波“貫口”操作的時(shí)機(jī)到了，所以毫不猶豫的打斷他：“師傅，您說(shuō)的那都是老黃歷了，現(xiàn)在的新能源車(chē)已經(jīng)不是2、3年前的那個(gè)樣子了！您聽(tīng)我慢慢跟您聊哈�！�

◆ 疑問(wèn)一：純電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航短？

　　今天回看早期的個(gè)人純電動(dòng)車(chē)，時(shí)代技術(shù)所限，產(chǎn)品綜合續(xù)航大多在150km徘徊，實(shí)在少的可憐。如果在使用過(guò)程中再開(kāi)個(gè)空調(diào)或者暖風(fēng)，續(xù)航能力簡(jiǎn)直慘不忍睹。盡管還有一些朋友愿意做“第一個(gè)吃螃蟹的人”，開(kāi)著那些并不顯眼的純電動(dòng)車(chē)行駛在城市的各個(gè)角落，但那個(gè)時(shí)候純電動(dòng)車(chē)給人的印象確實(shí)除了充電便宜之外，沒(méi)有其他的優(yōu)點(diǎn)了。因此，別說(shuō)長(zhǎng)途出行，在北京、上海這樣的大城市中，能滿(mǎn)足2-3天的短途城市通勤就算謝天謝地，但這些都已經(jīng)是“老黃歷”了。

　　不過(guò)，隨著技術(shù)的發(fā)展，純電動(dòng)車(chē)的續(xù)航能力也在不斷提升，在這幾年間純電動(dòng)車(chē)綜合續(xù)航里程飛速突破200km、300km。到了今年上半年，比如北汽新能源EU5、比亞迪秦EV450、吉利帝豪EV450這些今年上半年上市的新車(chē)，綜合續(xù)航里程都已經(jīng)達(dá)到了400km的級(jí)別。別說(shuō)城市代步，就算是跨省出行也絕非不可，從這方面看，已經(jīng)有不少售價(jià)親民的純電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航能力開(kāi)始接近傳統(tǒng)燃油車(chē)了。

　　對(duì)于綜合續(xù)航里程達(dá)到400km級(jí)別的車(chē)型來(lái)說(shuō)，如果大家通勤距離是60km的話，至少在工作日期間的代步需求是可以滿(mǎn)足了。而且，如果周末想去郊游或者城際出行應(yīng)該不會(huì)有什么問(wèn)題了。比如從北京到天津單程約120km，這對(duì)于具有400km續(xù)航能力的車(chē)型來(lái)說(shuō)已經(jīng)不是什么難事，甚至在完成高速路段的行程之后，您還有多余的電量在目的地周邊走一走、逛一逛。

　　盡管我們不是科研人員，但純電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航里程增長(zhǎng)的原因也能猜得八九不離十。沒(méi)錯(cuò)，功臣之一就是動(dòng)力電池組，其一方面的提升在于材質(zhì)、電池能量密度，除此以外，還有BMS（電池管理系統(tǒng)）的功勞，下面我們就先看看大家最關(guān)心的電池組。

● 更換材料、提升能量密度

　　新能源汽車(chē)推廣初期，各家車(chē)企所采用的動(dòng)力電池大多為磷酸鐵鋰電池。它的特點(diǎn)是高溫工況下電池性較好，缺點(diǎn)則是能量密度較低且提升空間不大，低溫工況下電池性能較差。從數(shù)據(jù)上看，當(dāng)時(shí)磷酸鐵鋰電池的能量密度大約在80Wh/kg左右，小型純電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力電池的電量差不多是25kWh，這就是為什么當(dāng)時(shí)車(chē)輛綜合續(xù)航里程僅為150km的重要原因之一。

　　當(dāng)然這也跟車(chē)型的大小有關(guān)系，如果車(chē)型尺寸較大的話，位于車(chē)身底部的動(dòng)力電池可以做的更大一些，載電量和續(xù)航能力也會(huì)隨之提高。不過(guò)，雖然車(chē)輛車(chē)輛尺寸變大、理論上載電量越高，可別忘了到時(shí)自重也會(huì)隨之上升，內(nèi)耗也會(huì)隨之增加，所以在載電量高和自重大之間找到一個(gè)平衡一直是研發(fā)的難點(diǎn)。

　　如果純電動(dòng)車(chē)選用磷酸鐵鋰電池的話，要想續(xù)航長(zhǎng)，就要在車(chē)內(nèi)布置大量的電池，但乘用車(chē)可布置的電池空間有限，所以動(dòng)力電池的體積不可能被設(shè)計(jì)的很大，那么載電量就受到了限制，當(dāng)然續(xù)航能力就比較有限了。而且在冬季，由于其低溫狀態(tài)下充放電能力下降，這使車(chē)輛的續(xù)航能力也隨之下降。加上，當(dāng)年磷酸鐵鋰電池作為主流技術(shù)路線出現(xiàn)在大部分在售車(chē)型中，因此純電動(dòng)車(chē)給了大家一種續(xù)航里程短，而且冬天更不靠譜的感覺(jué)。一種電池遇到瓶頸，自然就給了另一種電池登場(chǎng)的機(jī)會(huì)，這就是現(xiàn)在常見(jiàn)的三元鋰電池。

　　為了解決續(xù)航的短板，能夠在有限的體積下，讓動(dòng)力電池充入更多的電量，能量密度相對(duì)較高的三元鋰電池開(kāi)始出現(xiàn)在各廠家的新車(chē)型中。當(dāng)時(shí)這種材質(zhì)的動(dòng)力電池能量密度基本上可以達(dá)到100Wh/kg左右，前文提到的同款車(chē)型，動(dòng)力電池體積不變的情況下，載電量能可提升到30kWh左右，綜合續(xù)航里程能夠達(dá)到200km。當(dāng)然，對(duì)于一臺(tái)真正意義的車(chē)來(lái)說(shuō)，這樣的續(xù)航能力也不太能讓使用者滿(mǎn)意，頻繁充電還是純電動(dòng)車(chē)的日常狀態(tài)。那現(xiàn)在的純電動(dòng)車(chē)的續(xù)航能力和動(dòng)力電池的能量密度是一個(gè)什么樣的狀態(tài)呢？

　　目前在售車(chē)型的電池能量密度與前兩年相比確實(shí)有了不小的提升。目前長(zhǎng)續(xù)航版本車(chē)型的動(dòng)力電池能量密度普遍處于130Wh/kg的水平，甚至有的電池企業(yè)可以將能量密度提高至160Wh/kg。根據(jù)目前工信部的數(shù)據(jù)來(lái)看，我們發(fā)現(xiàn)續(xù)航能力的高低和動(dòng)力電池能量密度之間存在著一種比較微妙的關(guān)系。

　　舉個(gè)最直觀的例子，北汽新能源LITE和EU5，都是現(xiàn)在市面上在售的純電動(dòng)車(chē)型，而且兩車(chē)都搭載了三元鋰電池。兩車(chē)推出時(shí)間相差不到半年，所以動(dòng)力電池的能量密度差異不大。但是由于車(chē)型尺寸的原因，LITE的載電量為16.4kWh，綜合續(xù)航為150km，EU5的載電量為53.6kWh，綜合續(xù)航則達(dá)到了416km。由此可見(jiàn)，隨著各家車(chē)企推出體型更大的產(chǎn)品，也是消費(fèi)者可以購(gòu)買(mǎi)到續(xù)航更長(zhǎng)的車(chē)。

　　另一方面，技術(shù)的成熟也會(huì)使相關(guān)零部件的制造成本降低。隨著動(dòng)力電池技術(shù)的不斷成熟和生產(chǎn)線不斷地趨于自動(dòng)化，可以使動(dòng)力電池的成本得到有效的控制。換言之，隨著時(shí)間的推移，同樣的購(gòu)車(chē)預(yù)算，我們今天可以買(mǎi)到的產(chǎn)品，續(xù)航里程比數(shù)年前同級(jí)別的產(chǎn)品明顯提升不少。

　　當(dāng)然，不可否認(rèn)的是，除了這些長(zhǎng)續(xù)航版本的車(chē)型在售以外，市面上還有一些續(xù)航能力仍處于200k-300km左右的車(chē)型。這是為了滿(mǎn)足不同需求的消費(fèi)者而設(shè)計(jì)的，畢竟長(zhǎng)續(xù)航還是要依靠充足的電量才可以實(shí)現(xiàn)，但電容量高的動(dòng)力電池勢(shì)必成本較高，整車(chē)的價(jià)格也就相對(duì)較貴。所以如果沒(méi)有長(zhǎng)續(xù)航需求的消費(fèi)者，還是會(huì)有續(xù)航稍短且價(jià)格較低的車(chē)型可以選擇的。

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◆ 疑問(wèn)二：冬季續(xù)航明顯變短，我們束手無(wú)策？

● 低溫預(yù)加熱系統(tǒng)

　　環(huán)境溫度確實(shí)是車(chē)輛續(xù)航里程的殺手，這是因?yàn)榛瘜W(xué)電池物理特性決定其充放電性能受溫度影響。以北京為例，夏季氣溫最高可以達(dá)到40℃左右，這種溫度不論是三元鋰還是磷酸鐵鋰都是可以正常工作的。但到了冬季，當(dāng)氣溫低至-10℃以下，磷酸鐵鋰電池就有些扛不住了，充放電能力會(huì)有所下降，導(dǎo)致使用過(guò)程中出現(xiàn)電量虛情況。這也就讓人們產(chǎn)生了冬天純電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航靠不住的感覺(jué)。

　　既然低溫會(huì)讓電池電量下降速度更快，那么，為什么不開(kāi)發(fā)一種裝置，給動(dòng)力電池組加熱呢？機(jī)智的工程師們?cè)缦氲搅诉@個(gè)點(diǎn)子，因此你在一些純電動(dòng)車(chē)的廣告中會(huì)發(fā)現(xiàn)有些搭載了名為低溫預(yù)熱的配置。

　　 目前，純電動(dòng)車(chē)型動(dòng)力電池組預(yù)加熱方式大體可分為兩種，即外部加熱與內(nèi)部加熱。前者主要是通過(guò)額外加熱裝置，盡快提升電池方式，后者采用交流電，直接刺激電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)，使電池本身發(fā)熱。

◆ 疑問(wèn)三：電動(dòng)車(chē)充電速度太慢？

● 普及快速充電

　　在純電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)剛剛起步的時(shí)候，由于充電技術(shù)的限制，使得快充樁的功率偏小，車(chē)輛的充電速率也不高。一輛續(xù)航里程不足200km的車(chē)，用1個(gè)小時(shí)的時(shí)間才能恢復(fù)一半的續(xù)航能力。

　　然而，當(dāng)充電技術(shù)不斷成熟，車(chē)輛可接受的充電電壓和電流不斷提高，快充樁的功率也隨之增長(zhǎng)，60kW、80kW甚至是120kW的快充樁已屢見(jiàn)不鮮，充電速率也就有了明顯得提升。目前，400km續(xù)航能力的車(chē)型，僅需30-40分鐘就可以恢復(fù)200km左右的續(xù)航里程。這大大縮短了車(chē)輛恢復(fù)續(xù)航能力的時(shí)間，提高了實(shí)用性。

　　其實(shí)，除了充電速率提升之外，換電技術(shù)的應(yīng)用更能讓純電動(dòng)車(chē)迅速的“滿(mǎn)血復(fù)活”。換電技術(shù)基本上可以做到只需短短幾分鐘的時(shí)間，就能將一塊滿(mǎn)電的動(dòng)力電池?fù)Q到車(chē)上。

　　目前換電技術(shù)只是應(yīng)用在運(yùn)營(yíng)車(chē)輛上，并未向個(gè)人用車(chē)推廣。但這種能夠迅速恢復(fù)續(xù)航能力的技術(shù)，對(duì)于“時(shí)間就是金錢(qián)”的運(yùn)營(yíng)車(chē)輛來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是大大提升使用效率的福音。

◆ 疑問(wèn)四：動(dòng)力電池衰退明顯？

● 循環(huán)次數(shù)

　　平時(shí)總會(huì)有朋友問(wèn)我，純電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力電池是不是用個(gè)2、3年就不行了？需要更換電池呀？換電池也需要不少錢(qián)吧？其實(shí)，有這樣想法的朋友們都多慮了，純電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池的使用壽命在2000個(gè)充電循環(huán)以上。

　　什么是充電循環(huán)？并不是您充一次電就算作一個(gè)充電循環(huán)。而是在滿(mǎn)電狀態(tài)下將電量用到0%，然后將電量補(bǔ)充至100%，這才是一個(gè)充電循環(huán)。而我們?nèi)粘Ｊ褂弥校�如果用�?0%的電量就將電量補(bǔ)滿(mǎn)了，這只能視為半個(gè)充電續(xù)航。為方便計(jì)算，我們先以2000次為例，按照綜合續(xù)航里程比較短的150km來(lái)看，整個(gè)動(dòng)力電池的壽命可以支撐您300000km，如果您每天跑60km的話，需要13年半才能使這塊電池“壽終正寢”。那如果是一塊能為您提供400km續(xù)航的動(dòng)力電池，您又將用多少年的時(shí)間才能耗盡它的使用壽命？如果依然按照每天60km的行駛里程計(jì)算的話，大概需要54年。

　　當(dāng)然，世事無(wú)絕對(duì)，如果您在日常使用中，動(dòng)力電池出現(xiàn)了異常損耗也不必過(guò)分擔(dān)心。首先，動(dòng)力電池的電量損耗是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，基本上不會(huì)出現(xiàn)突然消失50%的電量，讓您在半路趴窩。而且國(guó)家強(qiáng)制規(guī)定車(chē)企須提供8年或12萬(wàn)公里的動(dòng)力電池質(zhì)保，當(dāng)動(dòng)力電池滿(mǎn)電時(shí)的載電量低于其出廠時(shí)標(biāo)定值得80%您就可以申請(qǐng)質(zhì)保返修、更換動(dòng)力電池。不過(guò)，需要注意的是，這里說(shuō)得更換動(dòng)力電池是允許廠家更換有問(wèn)題的單體電芯的，并不是強(qiáng)制更換整個(gè)動(dòng)力電池包。

◆ 疑問(wèn)五：廢舊動(dòng)力電池嚴(yán)重污染？

● 梯次利用與拆解再利用

　　在和一些朋友的對(duì)話中，動(dòng)力電池在結(jié)束其“生命周期”后，被處理時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的污染被反復(fù)提及。其實(shí)一開(kāi)始，我也是這么認(rèn)為的，但這種認(rèn)識(shí)存在一定的誤區(qū)。廢舊電池處理會(huì)造成嚴(yán)重污染的一般都是還有重金屬物質(zhì)的鉛酸電池，而鋰離子電池在回收利用時(shí)，因?yàn)榇蟛糠植牧隙伎梢栽俅卫�用，只要處理得�?dāng)，就不會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的污染。

　　當(dāng)動(dòng)力電池不能滿(mǎn)足車(chē)輛的正常使用時(shí)，被替換下來(lái)的舊電池不會(huì)立刻就進(jìn)行材料回收的處理。而是先對(duì)其內(nèi)部的電芯進(jìn)行分門(mén)別類(lèi)，揀選出還能達(dá)到初始載電量80%以上的電芯，進(jìn)行重新組裝并作為儲(chǔ)能單元（一般是作為備用電源）在工業(yè)、生活等領(lǐng)域二次利用。不能夠被直接利用的單體電芯，才會(huì)被拆解，進(jìn)行材料回收、再利用，比如電池殼體、正負(fù)極材料、正負(fù)極隔膜等等。而這個(gè)過(guò)程除了在處理電解質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些有害氣體和污染物之外，基本上不會(huì)生成其他大量的污染物質(zhì)。

◆ 總結(jié)

　　電池技術(shù)的提高、BMS的優(yōu)化以及電控系統(tǒng)的升級(jí)，使曾經(jīng)的“小短腿”們逐漸甩掉了這個(gè)稱(chēng)號(hào)。其實(shí)純電動(dòng)車(chē)的續(xù)航水平達(dá)到400km以上，基本上在日常生活中，已經(jīng)接近燃油車(chē)的續(xù)航能力。不過(guò)，高速行駛還是需要注意，畢竟高速工況對(duì)于純電動(dòng)車(chē)的市區(qū)工況來(lái)說(shuō)屬于高能耗狀態(tài)，續(xù)航里程肯定會(huì)打折扣，但目前純電動(dòng)車(chē)的出行能力已經(jīng)和4年前的車(chē)型相比強(qiáng)了很多。說(shuō)了這么多，那些您對(duì)新能源車(chē)“不靠譜”、“不能買(mǎi)”、“買(mǎi)了就入坑”的誤解是不是會(huì)有所改觀呢？

　　功夫不負(fù)有心人，師傅通過(guò)我的一番講解，還真的改變了想法：“小伙子，照你這么說(shuō)，其實(shí)現(xiàn)在的純電動(dòng)車(chē)比前兩年確實(shí)靠譜多了哈�！蔽亿s緊接話：”可說(shuō)呢。您是不是已經(jīng)心動(dòng)了？要不要也整一輛？”師傅還挺上道兒的：“聽(tīng)說(shuō)新能源指標(biāo)就不用搖了，直接排隊(duì)申請(qǐng)，等著那號(hào)就行了，是不是？那我現(xiàn)在要是轉(zhuǎn)成申請(qǐng)新能源指標(biāo)，什么時(shí)候能拿到號(hào)？”我利索的答道：“沒(méi)錯(cuò)！師傅，直接排隊(duì)申請(qǐng)就行了。不過(guò)……您現(xiàn)在申請(qǐng)新能源指標(biāo)要等到2023年才能領(lǐng)到指標(biāo)了�！睅煾党聊�了，好像有點(diǎn)兒失望，我剛想再跟師傅解釋一下現(xiàn)在北京每年只發(fā)放6萬(wàn)個(gè)新能源指標(biāo)，但是申請(qǐng)的人比較多，不過(guò)至少您能知道什么時(shí)候能去買(mǎi)車(chē)……師傅忽然說(shuō)：“小伙子，你是這兒下車(chē)吧？不早了，趕快回家休息吧�！保ㄎ�/圖 汽車(chē)之家 許博）

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