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EV電池容量是否越大越好?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年07月27日  

據報道,2007年1月,在底特律舉行的北美國際汽車展(NAIAS)上,(雪佛蘭Volt產品線負責人)托尼˙波薩瓦茲(TonyPosawatz)首次公開使用“里程焦慮”這一術語。雪佛蘭Volt概念車正是在這一屆的展會揭開神秘面紗,開啟了電動汽車的摩登時代。

在開發Volt概念車的過程中,該公司采訪了許多最初的電動汽車用戶后發現,雖然他們對于使用電動汽車能夠遠離汽油的自由有著深深的熱愛和期望,但里程焦慮顯然已經成為他們的“心病”。由于電動汽車行駛里程遠低于100英里,同時電池(當時還沒有使用鋰離子電池)和基礎設施仍在發展中,大部分的旅行都必須計劃好,生活方式必須適應車輛、技術以及不發達的電動汽車生態系統的限制。波薩瓦茲表示,在多年的車輛測試歷程中,他本人也曾親身經歷過里程焦慮。

里程焦慮補救措施

那么,針對這種情況,有哪些補救措施呢?這當然不僅僅是不斷增加電池能量,使其與一些傳統的內燃機車的續航里程相匹配,就像許多汽車OEM廠商在未來的產品中所宣稱的那樣。補救措施應該包含以下幾個部分:

1、為每個汽車電池組配備更經濟有效的能量儲存(kWh)。

2、為家庭、工作場所、多戶型住宅、便利店、城市、長途旅行收費通道等提供具體的解決方案并增加充電基礎設施的容量和能力(更高功率)。

3、車載增程器可利用現有燃油/基礎設施發電,并適用于插電式混合動力汽車(PHEV)或增程式電動車(EREV)。

4、開發更高效輕便的車輛和車輛平臺。

5、多模式互補運輸系統和服務,其結合了私用電動汽車,實際上解決了城市和“最后一英里”的需求。

6、推動電池交換和支持交換站點的發展。

實際上,上述建議的理念正在成為現實,并且已經解決了首批電動汽車體驗者們所提出的初始擔憂。因此,里程焦慮的蔓延在很大程度上受到了控制,現在有更多續航里程超過150英里的電動汽車可以選擇,如果價格合理還有接近250英里續航里程的電動汽車。對客戶來說,有更多的選擇緩解了自己的焦慮。

雷諾-日產-三菱聯盟的負責人、長期領先的電動汽車倡導者卡洛斯˙戈恩(CarlosGhosn)表示,被廣泛接受的電動汽車續航里程數是188英里,一旦達到這個門檻,電動汽車的定價需要更具吸引力。戈恩指出只要保證超過300公里(188英里),續航里程或者說自主權便不再成為消費者的關注重點。戈恩指的是有效的自主權,即不受“里程焦慮”的影響。

根據愛達荷國家實驗室(INL)的研究,最近的一項美國駕駛調查顯示,美國司機平均每輛車的每天行駛里程不足30英里,電動汽車的行駛里程甚至更低。而全球其他大部分國家的日常出行比美國還要少。然而大家卻不斷聽到這樣的說法:容量越來越大的電池正在開發計劃中,它為未來的許多車輛提供更大的續航里程,這些車輛包括乘用車、商用卡車和公共汽車等。

受困里程焦慮EV電池容量是否越大越好

可是對于乘用車來說,為了偶爾的長途旅行是否有必要隨身攜帶額外的電池?舉個例子,對于一個60千瓦時的電動汽車電池,在一次充滿電的情況下,達到225-250英里的電動汽車續航里程,所需電池組的重量接近1/2噸!即使車主每天只開一小時左右的車,也必須攜帶著這么大的電池組上路。大部分插電式汽車通常會在一夜之間完全充電,從而有效地增加每天的續航里程。波薩瓦茲認為,普通民眾市場的私家車并不需要超過250英里的電動汽車續航里程。當然,(電動汽車制造商)也可以為高端產品或者在特殊情況下使用的產品提供不同規格的電池,以滿足愿意為更大電池容量買單的客戶的需求。

然而,即使是在高端私人用車領域,提供最大電池容量/續航里程,并且自行出資建立了自有充電網絡的特斯拉,到目前為止也沒有找到通往持續盈利的道路。除鋰離子(固態、金屬-空氣、鋰硫等)以外的下一個電池突破的探索仍然具有不確定性,很可能在2025年以后才適合汽車應用。盡管如此,汽車公司仍在發布許多續航里程超越300甚至400英里的未來產品的公告,這給其他不少領域帶來了巨大的挑戰。

裝配更多電池解決電動車續航里程短的挑戰

需要明確的一點是,在許多市場中,電動汽車得以發展進步的必要條件在于續航里程足夠長且能源補充足夠智能和便利。

目前電動汽車在全球汽車市場的占有率還不足2%,電動汽車前沿的技術進步將演變成一場行業革命。

2010年Volt和Leaf電動汽車問世,自那以后電池的成本呈現穩步下跌的態勢。目前車用最優電池組的成本接近每千瓦時200美元或者更低,而到2020年以后這一金額可能會進一步下降。對于實現盈利遭遇巨大挑戰的電動汽車來說,增加電池容量使得續航里程得以有感知的延長,這一做法勢必導致成本的增加。

主流汽車OEM廠商眼下對于為高盈利車型推出電動版的態度十分勉強,最主要的原因正是電動汽車距離實現可持續性的盈利的目標可以說是任重而道遠。

鑒于上述原因,35000美元的Model3電動汽車銷量可能不會太高。對于特斯拉、通用汽車和日產在內的領先汽車OEM廠商來說,美國國內購買電動汽車享受7500美元免稅政策的到期終止將成為大量電動車上路的阻礙。

當地時間6月23日,《華爾街日報》就刊文指出:“真正的問題在于,每個地方政府的行為已經注定了電動汽車將虧本銷售的命運。”市場調查機構AlixPartners今年6月發布的研究結果顯示,一方面市場的發展已經有所放緩,另一方面汽車行業針對電動汽車和自動駕駛技術的投資又在擴增。

電動車充電方面的發展規劃

在過去十年時間里,電動汽車中鋰電池技術的進展使得業內從業者大受鼓舞。與此同時,鋰電池中能量儲備密度以及成本也發生了實質性的改善。

基于上述各個領域的積極發展,人們意識到,為了建立一個自我可持續發展的電動車電池市場,電池成本以及效率方面的持續改進是有必要的。上述市場對于電池使用規模和合適的價格都有要求,而最終目標將是支持建立切實可行的商業模式。

追求電動汽車的盈利以及電動汽車更低的運營成本是未來電動汽車市場取得成功的關鍵。

上述解決方案并非著眼于擴大電池的能源儲備規模,事實上后者意味著更高的成本以及巨大的技術挑戰。

目前,卡車、巴士、半掛車及其他商用車等車型在電氣化的道路上會使用大容量的電池。在插電混動車型成為主流的今天,乘用車也在不斷加碼未來使用更大電池的可能性。

上述問題的解決需要整個生態系統的協作,尤其是充電基礎設施和網絡、智能電網技術以及針對不同城市制定因地制宜的解決方案。

鑒于此,特斯拉的“超級充電器”網絡應該同其他企業開展合作,使得該網絡適用于為所有插電汽車充電。

由于目前車內電池的使用率較低,對于投資者和創新者來說挖掘其中的潛在價值很有意義,另外他們還面臨著可以參與到電動汽車相關基礎設施的發展之中的大量機遇。

為了電動汽車市場更好的發展,可能且有必要的措施如下:(1)削減汽車的額外成本并將其轉化成電動汽車的盈利。(2)電動汽車廠商同其他機構開展合作,打造具備支撐功能的生態系統以服務百萬輛級別的電動汽車。

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