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续航焦虑:电池能量密度和充电两大难

发布日期: 2018-11-02
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电动汽车热潮愈演愈烈,但续航成为瓶颈。中国电池联盟调研发现,当前车主最大顾虑就是电动汽车续航问题,化解续航焦虑最直接的方法就是提高电动汽车的续航里程,核心就是提高电池组和单体电池的能量密度,另外就是做快充电池,布局充电设施。

据某行业专家观点,克服“续航焦虑症”的首要办法是提升动力电池的能量密度,这也是政府鼓励以及行业追求的方向,国家政策和动力电池企业都在为此努力。目前主流动力电池企业能量密度都已突破180wh/kg,811能量密度可做到280wh/kg,銈材料的能量密度能达到300wh/kg以上。但正极负极隔膜都需要技术提升。

上述专家介绍,续航焦虑跟电池能量密度低分不开。现在的电池里程可做到300公里以上,甚至400公里。能量密度的提高,需要正极和负极材料的改进,加大对与之相匹配的高电压电解液、耐高温高强度隔膜、补锂工艺、电池安全性控制结构、系统保护结构等技术的研究。动力电池如果在材料上没有明显技术突破,比能量发展到一定水平后就很难再有进一步突破,而在安全性方面的负面影响却越来越大。在没有掌握锂电池起火规律之前,把控能量密度与安全性和长寿命三者之间的平衡关系不可忽视。

他认为依靠增加电池组的带电量来增加电动汽车的行驶里程不大可行,会造成结构件加强、车身重量加大、行驶能耗增加、电动汽车安全性降低、车辆制造成本增加、充电时间变长等不良后果。

业界普遍认为,除了开发提高电池能量密度一方向,当前还要着眼充电基础设施建设。而充电桩公司目前盈利有难度,充电桩建设进展不大,充电基础设施建设成为短板。充电设施建设市场存在垄断、标准不统一问题,车企、电网公司和政府之间还未达成真正的共识。国务院8月1日发文“加快”电动汽车充电基础设施建设步伐,不啻福音。

上述专家认为,首先要解决好配套问题,充电站便捷可使车主焦虑大大缓解。特斯拉主推的充电方式是超级充电站,其充电电压为380V,充电电流最大可接近200A,充电1小时可行驶约350公里,整个充电过程只需一小时左右。我国全面开放纯电动汽车基础设施建设市场始于2014年,鼓励社会资本投资充电桩建设,一大批充电桩公司应运而生。《2017-2018年度中国充电基础设施发展报告》统计数据显示,截至2017年12月,公共充电桩保有数量21.4万个,同比增加48.6%,私人充电桩数量23.2万个,两者合计超过44万个。充电桩行业的规模效应已经显现,下一步是要进一步优化完善。

“目前充电桩运营难以盈利。除了需技术领先,商业模式也需创新。”一充电桩运营商表示。虽然一些头部公司抢占充电桩行业布局先机,并在一定程度上形成竞争壁垒,但需投入巨大且持久的资金。此外,行业发展初期还有回报周期长、盈利模式不清晰等问题难解。

中国电池联盟调研发现,续航焦虑困扰着消费者和生产者,一是因为充电设施不健全。二是因为充电时间长。电动汽车充电分为快充和慢充。快充为大功率直流充电,半小时可以充满电池容量的80%,但会损伤电池。慢充充电过程需6-8小时。充电时间过长,严重限制了电动汽车的活动范围。由此形成的恶性循环,也是造成充电桩公司难盈利的原因。但充电设施市场的巨大空间仍吸引了大批民营资本不断进入,将加速充电基础设施行业的洗牌。

不少业内人士认为,公共充电桩主要适用于专用车、公交物流车等领域。未来私人充电桩的需求会越来越大。除了在资源紧缺的一线城市,其他地区私人充电桩的使用也会更加广泛。

上述专家分析指出,国务院出台的关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见,要求到2025年要满足500万辆车的充电需要,要新建480万个充电桩,1.2万个充电站,车桩比例将接近1:1。同时鼓励社会资本参与充电设施建设领域。充电设施市场规模将高达4000亿元。随着电动汽车会越来越普及,续航焦虑的问题肯定会得到妥善的解决,但这需要电池原材料,电池设计,结构设计,充电设施等产业链各个环节共同努力。