電池續(xù)航短,充電時間長。短短十個字,算是很精確地描述了現(xiàn)階段新能源汽車動力電池的“老大難”問題。對于這個問題,動力電池行業(yè)看在眼里、并積極做著研發(fā)。但在這個問題的解決上,竟是新能源車企首先有了進展。
本月15日,廣汽埃安發(fā)布了所謂的“黑科技”宣傳海報——一款超級快充電池,既搭載了石墨烯基又可實現(xiàn)8分鐘充滿80%的電,能量密度可提高到280Wh/kg左右。更重要的是,搭載這款電池的新能源汽車NEDC續(xù)航里程將達到1000公里。
廣汽新電池宣傳海報,圖源廣汽埃安官微
“1000公里電池續(xù)航”在業(yè)內(nèi)看來已不稀奇,因為上周蔚來與智己汽車也都發(fā)布了相關(guān)的新電池技術(shù),并宣稱可以實現(xiàn)1000公里的續(xù)航。而在去年,特斯拉同樣也發(fā)布了1000公里續(xù)航的新電池計劃。
但如果在此基礎上,再加上8分鐘快充,廣汽看似站到了動力電池方面的領(lǐng)先位置。
不過,這很快遭到了質(zhì)疑。
就在廣汽埃安發(fā)布海報后的第二天,在中國電動汽車百人會論壇上,中國電動汽車百人會副理事長、中國科學院院士歐陽明就發(fā)表觀點稱,“如果某一位說他的車既能跑一千公里,又能幾分鐘充完電,還特別地安全,而且成本還非常低,那大家不用相信,因為這在目前是不可能同時達到的?!?/p>
對1000公里續(xù)航持有懷疑態(tài)度的還有威馬汽車創(chuàng)始人沈暉。
“如果主流的車型都用1000公里續(xù)航的電池,對社會資源將形成巨大的浪費。”昨日,在威馬W6的量產(chǎn)儀式上沈暉這樣對媒體表示。
在這一系列質(zhì)疑的影響下,廣汽集團在本月15日原本高漲19.5%的港股也在昨日收盤后收跌5.1%,報8.18港元/股;A股股價甚至大跌9.39%至11.96元/股。
廣汽集團昨日A股股價走勢,圖源老虎證券
為了拯救股價,廣汽很快發(fā)布公告就質(zhì)疑作出了回應,石墨烯基超級快充電池與長續(xù)航硅負極電池是兩種不同的技術(shù),分別解決“充電速度慢”“續(xù)航里程短”這兩個動力電池應用中的不同痛點。
在質(zhì)疑下,特斯拉、蔚來及廣汽等新能源車企們?yōu)槭裁催€要在動力電池方面爭奪領(lǐng)先?這些車企的推出的新電池計劃是真技術(shù),還是含水分的噱頭?
1
加速搶奪動力電池
“不用等到明年”,“即將量產(chǎn)搭載”。
就在廣汽正式發(fā)布新電池計劃的前一天,包含這些字眼的一張預熱海報出現(xiàn)在眾多與新能源汽車相關(guān)的微信群及媒體消息中。該海報發(fā)布后,一度引起了行業(yè)內(nèi)的關(guān)注和討論,因為這將是車企研發(fā)石墨烯電池的首次落地。
據(jù)相關(guān)資料顯示,石墨烯是一種由碳原子排列構(gòu)成的單層四維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)新型納米材料,具有優(yōu)良的電子傳導性能、熱性能以及較高的比表面積。由于這樣的屬性,石墨烯被稱作“21世紀的新材料之王”。
石墨烯分子結(jié)構(gòu),圖源ChemicalBook
此外,在工信部2017年制定的《十三五材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》中,將石墨烯材料技術(shù)劃為重點發(fā)展領(lǐng)域。此后,在動力電池行業(yè)內(nèi),石墨烯被認為是提高電池充電速度、推動動力電池技術(shù)進步的重要材料。
或許是看中了石墨烯電池的巨大潛力,廣汽集團早在2014年就開始了對石墨烯電池技術(shù)的研發(fā),并在去年5月發(fā)布了項目的進展,基于三維結(jié)構(gòu)石墨烯材料研發(fā)的“超級快充電池”已經(jīng)完成電芯、模組、電池包樣件的測試工作。
而到了上周六,廣汽在新電池技術(shù)的發(fā)布會上再次對外公布了這款電池的最新進展。
“廣汽石墨烯基超級快充電池目前已進入實車測試階段,首款搭載車型為AION V。”廣汽集團黨委書記、董事長曾慶洪這樣對媒體表示。除此之外,他還公布了電池技術(shù)的具體時間表。
“石墨烯基超級快充電池目前正在黑河做冬季試驗,初定今年9月可以批量生產(chǎn);1000公里續(xù)航的硅負極新型電池也將于今年第四季度量產(chǎn)?!痹鴳c洪這樣說道。
其實,在動力電池的推陳出新方面,廣汽已然落后了些。
早在去年9月24日,在美國加州特斯拉福利蒙特工廠,一場名為“電池日”的活動如約召開。特斯拉CEO埃隆?馬斯克將其稱為“非常瘋狂”,因為他要發(fā)布特斯拉第三代電池技術(shù)——一款無極耳的“無鈷”電池。
連線Insight曾在《特斯拉新電池計劃發(fā)布,對誰的威脅最大?》一文中對該電池進行了詳細闡述。除了電池本身,馬斯克也提到了增加電池續(xù)航里程的方法——將電池融進車身骨架之中,來增加電池容量,以便增加續(xù)航。
特斯拉無極耳電池,圖源特斯拉官微
去年底,馬斯克在歐洲電池大會分享了新電池計劃最新的技術(shù)突破。
據(jù)他介紹,目前續(xù)航在500-650公里之間的產(chǎn)品,在特斯拉產(chǎn)品序列中很常見,但特斯拉已在研發(fā)新的電池技術(shù),這項技術(shù)可以讓電動車的續(xù)航里程跑到1000公里。
在去年9月的“電池日”上,馬斯克曾坦言,所發(fā)布的新電池技術(shù)要落地,大概要在2-3年后。而在三個月后,馬斯克再次談起新電池技術(shù)時,“已在路上,很快就會量產(chǎn)”。
馬斯克雖然到最后也沒說明白1000公里續(xù)航的新電池會在何時發(fā)布,但可以肯定的是,馬斯克和特斯拉在新電池技術(shù)方面開始加速。
除了特斯拉,作為國內(nèi)新能源造車領(lǐng)頭者之一的蔚來,同樣也在加速。
今年年初,2020 NIO Day在蔚來車主的籌辦下順利召開,蔚來CEO李斌帶著第二代換電站、150kWh固態(tài)電池包與ET7出現(xiàn)在這場活動上。這其中,150kWh固態(tài)電池包成為主要的關(guān)注焦點之一。
該款電池包采用原位固化工藝,以無機預鋰化工藝的硅碳作為負極,配合納米級包覆工藝的超高鎳正極,可以使電池包能量密度躍升的同時保證了電池壽命和安全性。
與廣汽和特斯拉一樣,蔚來同樣對1000公里特別鐘愛。
據(jù)李斌介紹,蔚來在售車型若搭載這款電池包后,續(xù)航都將提升100公里以上。而對于新車型ET7而言,搭載這款電池包后,續(xù)航里程將達到1000公里。
在發(fā)布環(huán)節(jié)的最后,李斌表示150kWh固態(tài)電池包將在明年四季度推出。此消息被媒體宣傳出后,在動力電池行業(yè)內(nèi)掀起了軒然大波,因為在業(yè)內(nèi)看來,固態(tài)電池攻克難度很大,短時間內(nèi)無法推出。
蔚來150kWh固態(tài)電池包,圖源蔚來官微
而近期,由上汽集團、張江高科和阿里巴巴集團聯(lián)合打造的智己汽車隨之發(fā)布,該車型可搭載93kWh和115kWh兩款容量的電池,據(jù)介紹,智己汽車的續(xù)航性能將最高支持1000公里,同樣在明年量產(chǎn)。
現(xiàn)在來看,從特斯拉新電池計劃的2-3年落地時間,到蔚來、智己汽車明年量產(chǎn)、再到廣汽今年9月實現(xiàn)落地,這些車企在動力電池的落地速度上一直都在肉眼可見地加速。
除了這些車企,福特、吉利、長安、上汽以及威馬等車企也都開始在動力電池領(lǐng)域開始布局。
2
為何都盯上了動力電池?
“最近幾個月,都不敢開電動汽車出門。”
張毅是杭州的一位特斯拉車主,在被問到冬天有沒有續(xù)航焦慮的問題時,這樣向連線出行表示。
他在去年7月以補貼后27萬元的售價入手了一輛國產(chǎn)Model 3,“當時買這車時,特別看了下續(xù)航里程是400多公里,想著也就是平時代代步,偶爾出下遠門,肯定夠用。但到了最近幾個月,續(xù)航基本就打半折了,只有200多公里續(xù)航,空調(diào)都不敢開?!睆堃氵@樣說。
連線出行就此特向幾位新能源車主進行詢問,得到的答案基本都有遇到電池續(xù)航“縮水”的情況。每到這時候,一個疑問就會浮現(xiàn)在很多車主的腦海之中——連續(xù)航焦慮都沒辦法解決,新能源汽車拿什么實力去取代燃油車?
特斯拉和蔚來,已經(jīng)將燃油車作為自己的最大對手。
就在今年初的2020 NIO Day活動后,李斌曾對媒體表示,蔚來的短期對手將是奔馳、寶馬及奧迪等傳統(tǒng)燃油車;無獨有偶,馬斯克也在去年的“電池日”上表達了他對燃油車的看法,“燃油車終將消失”。
要完成這個目標,肯定要解決電動車的續(xù)航焦慮,再不濟也要和燃油車跑得一樣遠。
一般燃油車通常的油箱容量在55L左右,按照百公里8L的油耗,大概能跑出600公里左右。而特斯拉、蔚來及廣汽的解法出奇的一致——向1000公里續(xù)航的電池技術(shù)進攻。
那么,1000公里續(xù)航對電動汽車而言,意味著什么?
對于這個問題,廣汽高調(diào)地進行了回答——搭載了1000公里長續(xù)航硅負極電池后,電動汽車將進入“月充時代”。
廣汽埃安在宣傳海報中宣傳的“月充時代”, 圖源廣汽埃安官微
如果按字面意思理解,就是說電動車一個月只需充一次電,假若真的可以實現(xiàn),那將可以解決一部分續(xù)航焦慮問題。
說到充電,就不得不提到充電時間長的問題。
為了解決這一問題,廣汽除長續(xù)航硅負極電池之外,還推出了石墨烯基超級快充電池。按照廣汽介紹,這一電池可以實現(xiàn)8分鐘充滿80%的電,真正實現(xiàn)“讓充電像加油一樣便捷”。
在這方面,同樣有布局的還有特斯拉和蔚來。據(jù)特斯拉官方公布的數(shù)據(jù)來看,特斯拉現(xiàn)已推出的新款V3超級充電樁,如果使用峰值功率充電,15分鐘便可補充約250公里的續(xù)航里程。
蔚來除了布局快充充電站,還有換電站,可以在幾分鐘之內(nèi)完成對電池的更換工作,相比于充電,更為快捷。據(jù)蔚來官方給出的數(shù)據(jù),截至目前,蔚來在國內(nèi)已布局117座換電站。
要做到真正取代燃油車,除了里程焦慮和充電時間長問題之外,成本問題成為另一大關(guān)鍵因素。
據(jù)國際能源署(IEA)和彭博新能源財經(jīng)(BNEF)去年底發(fā)布的報告表示,經(jīng)過模型測算,目前純電動汽車前期購置成本和總使用成本仍比燃油車高,這是影響消費者購買電動車的重要因素。
連線出行曾在多篇文章中表示,在純電動汽車的成本中,動力電池成本幾乎占到一半之多,因此要降低電動車整體成本,最后還是回到了動力電池技術(shù)上。
就目前來看,很多主流車型依然在使用三元鋰電池,而這款電池中鈷成為主要材料,但由于該材料在地殼中的含量較低,因此鈷價格也逐年上漲。據(jù)研究機構(gòu)EVTank研究數(shù)據(jù)顯示,2016年鈷的價格為12萬元/噸,而到現(xiàn)在,鈷價依然維持在24萬元/噸,居高不下。
2016-2020年鈷材料價格走勢, 數(shù)據(jù)來源于EVTank,連線出行制圖
為了降低動力電池成本,車企們開始推出“無鈷”電池。
特斯拉在“電池日”發(fā)布的新電池將采用100%的鎳+錳來代替鈷作為電池負極材料,據(jù)介紹,這樣做可以減少76%的處理成本;據(jù)蔚來官方介紹,其發(fā)布的固態(tài)電池也將使用硅碳來代替鈷作為負極材料;而智己汽車也通過“摻硅補鋰”技術(shù),來實現(xiàn)無鈷化。
從解決續(xù)航焦慮、到縮短充電時間、再到推出“無鈷”電池,新能源車企們一步步做到這一切,除了要實現(xiàn)早日取代燃油車之外,其實還有另外的野心。
“動力電池,就是整個電動汽車制造的核心”,前雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟總裁戈恩曾這樣回答了媒體提出的問題。隨著新能源汽車的發(fā)展,動力電池隨即成為了汽油對燃油車同等的重要意義。
有同樣觀點的還有乘聯(lián)會秘書長崔東樹?!靶履茉窜囯姵貙嶋H上類似于燃油車發(fā)動機,是車企未來競爭中必須掌握的核心技術(shù)?!彼@樣對未來汽車日報表示。
正因為這樣,新能源車企重點布局動力電池,不僅相繼推出新電池計劃,而且還進一步縮短新電池技術(shù)的落地量產(chǎn)時間,就是為了能搶先占據(jù)動力電池領(lǐng)域的“高地”,占據(jù)領(lǐng)先優(yōu)勢。
“這一效果就很像是車企推出概念車一樣,推出電池技術(shù)也可以認為是‘概念電池’。一方面向市場宣布‘我有這個技術(shù),并且已經(jīng)開始實施’,另一方面也可以為自己樹立很高的品牌形象,讓自身在業(yè)內(nèi)擁有話語權(quán)?!逼嚪治鰩熺妿煂ξ磥砥嚾請蟊硎?。
那么,目前這些新能源車企推出的新電池技術(shù),是真技術(shù),還只是虛晃一槍?
3
真技術(shù)還是新噱頭?
隨著歐陽明高院士對廣汽新電池技術(shù)的質(zhì)疑,也將最近一些車企發(fā)布的新電池技術(shù)推到了有關(guān)虛實的爭議之中。
首先來看廣汽的石墨烯基超級快充電池。石墨烯擁有優(yōu)秀的導電能力,被看作是動力電池突破充電速度的關(guān)鍵點。
遺憾的是,石墨烯在動力電池方面的應用卻一直面臨著技術(shù)、生產(chǎn)工藝及大規(guī)模工業(yè)化的限制?!笆╇姵啬壳爸惶幵趯嶒炇译A段,在技術(shù)的應用上并不成熟?!眲恿﹄姵匦袠I(yè)分析師張翔對證券時報這樣表示。
事實上,根據(jù)廣汽之后的解釋來看,所謂的石墨烯基電池,只是將石墨烯用在鋰電池上作為添加劑來促進導電性,從而提高充電效率,并不是將石墨烯來作為電池的主體材料。
廣汽這樣選擇,其實也算符合行業(yè)的一貫認知。
“假如動力電池將石墨烯作為負極主材料,電動車及動力電池造價將非常高,假如用作添加劑,企業(yè)勉強能接受其成本?!痹粕贾腔劭偛眯煺鼯i這樣對每日經(jīng)濟新聞表示。
但這一做法存在誤導嫌疑?!颁囯姵睾诵膬δ軝C理也并未因石墨烯的加入而改變,因此將添加了石墨烯的鋰電池稱為石墨烯電池并不恰當?!碧旖虼髮W化工學院教授楊全紅在接受《科技日報》采訪時說。
推出這樣的動力電池,按照廣汽的宣傳,是想提升充電效率,以便達到宣傳中的“8分鐘充滿80%電”。但在業(yè)內(nèi)看來,要做到真正的快充,只有電池是遠遠不夠的,還需要有專門的快充充電樁配套之下,才能實現(xiàn)。
面對質(zhì)疑,廣汽埃安在本月17日發(fā)布《關(guān)于近期廣汽埃安全新動力電池技術(shù)的說明》中也提到大功率充電樁的配套問題,表示將在年內(nèi)發(fā)布“超級快充設備”。
“僅僅發(fā)布設備是不能解決問題的,因為現(xiàn)在特斯拉、蔚來雖然也都推出了相應的自有快充樁,但覆蓋率并不夠,而選擇使用第三方充電樁,也無法達到快充的效果。”新能源汽車行業(yè)從業(yè)者劉凱對連線出行表示。
在連線出行看來,廣汽對于新電池技術(shù)的宣傳,更多是噱頭,比如只寫了“8分鐘充滿80%電”,但并沒有注明是給多大容量的電池充電;只寫了“續(xù)航1000公里、月充時代”,但并沒有注明這是多大體積的電池等等。
其實,在新電池技術(shù)方面存在噱頭的,還有蔚來。
對于蔚來而言,質(zhì)疑的焦點就是在月初發(fā)布的150kWh固態(tài)電池包,就在該電池包發(fā)布后,引來了行業(yè)的廣泛質(zhì)疑,據(jù)業(yè)界估計,全固態(tài)電池真正的產(chǎn)業(yè)化至少還需5至10年的沉淀。
之所以蔚來能如此快推出所謂的“固態(tài)電池”,正是因為這款電池并不是真正意義上的全固態(tài)電池。如果仔細來看蔚來發(fā)布電池的宣傳圖,可以看到“使用了安全、高效的固液電解質(zhì)”,這就是說,蔚來的這款新電池本質(zhì)上只是固液電池。
蔚來150kWh固態(tài)電池宣傳圖,圖源蔚來官微
“蔚來用固液電解質(zhì)代稱固態(tài)電池是在偷換概念?!敝袊嚵魍▍f(xié)會常務理事賈新光這樣對紅星新聞表示,“全固態(tài)電池現(xiàn)在在國際上都沒有突破的進展,而固液電池只能算是一個過渡方案。”
目前,特斯拉、蔚來、智己汽車和廣汽都發(fā)布了1000公里續(xù)航的電池技術(shù),但在這方面也存在噱頭的成分。
“這些車企雖都推出了1000公里續(xù)航的產(chǎn)品,但從嚴格意義上來看,這些電池的實際續(xù)航還需要打個6-7折,換句話說,只能達到600-700公里的續(xù)航。正因為如此,現(xiàn)在新能源車企只會談有多少續(xù)航,而對百公里能耗避而不談?!眲P這樣說道。
有著同樣觀點的還有沈暉。“比續(xù)航里程更重要的是,每度電的效率是多少,實際能耗是多少,講效率更重要?!痹谧蛉胀RW6的量產(chǎn)儀式上,他這樣對媒體表示。
不過,這些噱頭的背后,也透露出動力電池發(fā)展的方向。
從興業(yè)證券去年發(fā)布的《固態(tài)電池:搶占下一代鋰電技術(shù)制高點》報告中可以看到,隨著動力電池的技術(shù)迭代,最后的目標就是要達到全固態(tài)電池。而要達到全固態(tài)電池,電池能量密度就需要達到500Wh/kg,而這一指標,剛好對應的就是600公里續(xù)航。
動力電池技術(shù)迭代路線,截圖自 《固態(tài)電池:搶占下一代鋰電技術(shù)制高點》報告
這就意味著要實現(xiàn)1000公里續(xù)航,全固態(tài)電池就是路線之一。而特斯拉、蔚來和廣汽也都在朝這個目標邁進,其中蔚來瞄準的正是固態(tài)電池這一路線,威馬汽車近日也表示要向這一方向攻關(guān)。
現(xiàn)在來看,特斯拉、蔚來、智己汽車和廣汽等新能源車企雖然都在動力電池方面取得一些進展,但噱頭大過技術(shù)。這些車企如果想要早點實現(xiàn)“取代燃油車”的目標,還是需要拿出真本事。
責任編輯:haq
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