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如何破解動力電池長續航“密碼”?

作者:中國能源報
如何破解動力電池長續航“密碼”?

近年來,企業紛紛在新材料、新技術路線上下功夫,标榜具備“1000公裡超長續航能力”的産品層出不窮,一場圍繞續航裡程所展開的競賽愈發激烈。

如何破解動力電池長續航“密碼”?

為滿足電動汽車使用者的長途出行需求,讓車輛實作更優異的續航能力無疑已成為電池供應商、車企共同追求的目标。在此背景下,近年來企業紛紛在新材料、新技術路線上下功夫,标榜具備“1000公裡超長續航能力”的産品層出不窮,一場圍繞續航裡程所展開的競賽愈發激烈。

向1000公裡看齊

截至目前,已有多家車企、電池廠商加入續航競賽。且從各家産品性能名額上看,企業對于續航的目标普遍向1000公裡看齊。

就近期來看,智己汽車正式釋出智己L6,并開啟預售。智己L6搭載第一代光年固态電池,能夠使智己L6實作超1000公裡的CLTC續航裡程;蔚來汽車首台150kWh超長續航電池包正式步入量産階段,搭載了這款電池的蔚來車型擁有迄今為止最長的續航裡程,官方資料表明可達到1055公裡,此前實測續航裡程達到1044公裡。

比亞迪董事長王傳福日前在2023年财報投資人溝通會上透露,比亞迪目前正在研發第二代刀片電池系統,最早将在2024年8月釋出。據悉,第二代刀片電池的能量密度将達到190Wh/kg,純電車型的續航将突破1000公裡。對比來看,比亞迪于2020年釋出的一代刀片電池系統能量密度為140wh/kg。

真锂研究創始人墨柯向《中國能源報》記者表示,目前企業密集發力超長續航電池産品,本質上是基于解決消費者普遍存在的裡程焦慮問題。“畢竟充電設施使用的便利性仍有待進一步提升,換電站也還沒有普及。”

“其實并非所有人都需要1000公裡續航版本,不同使用者的需求存在差異,中長續航即可滿足大部分使用者需求。”乘聯會秘書長崔東樹此前接受《中國能源報》記者采訪時提到,“極寒天氣下,電動汽車續航能力面臨縮水,比如續航達到1000公裡的車在冬季可能隻能達到500公裡,這種條件下超長續航會展現出價值。”

聚焦材料體系創新

其實從技術層面來看,電動汽車實作超長續航的方式主要有增加電池組數量、提高電池能量密度兩種。“企業大力宣傳‘1000公裡續航’名額沒有太大意義,因為不管是鐵锂還是三元,隻要電池包足夠大,存儲的電量足夠多,都可以達到1000公裡。”墨柯表示,“但是簡單的通過增加電池來提高續航,也勢必增加車輛自重和制造成本。是以延長續航最本質的方式還是在于提升電池的能量密度。”

在墨柯看來,電池能量密度主要由材料體系決定。“現在很多電池産品主要通過結構和制作工藝上的創新來實作能量密度的提升,但這種提升是有限度的。隻有不斷探索新的材料體系,才能持續提高能量密度。例如,現在主流的動力電池都是液态電解質的锂離子電池,而近幾年不少廠商争相推出的固态電池使用固态電解質代替傳統的電解液,進而具備了更高的能量密度和安全性,這就屬于内部材料的技術進步。”

如何破解動力電池長續航“密碼”?

值得一提的是,在锂電材料體系不斷疊代的過程中,磷酸錳鐵锂作為磷酸鐵锂的更新版本愈發受到關注。“從材料本身而言,目前磷酸鐵锂體系的能量密度已經基本摸到了‘天花闆’,後續再進步的空間不大。在此背景下,磷酸錳鐵锂作為磷酸鐵锂的更新産品,通過摻加錳元素,在材料層面形成一個新組合,進一步提升了能量密度,成本也更低。”墨柯告訴記者,磷酸錳鐵锂比磷酸鐵锂具有更高的電壓平台,能量密度比其高出15%左右,意味着同等體積電池包下能夠存儲更多的電量。“這也屬于材料層面的技術進步,磷酸錳鐵锂将是磷酸鐵锂在新能源汽車領域的未來重點發展方向。”

關注充電技術革新

“在锂電産業的發展程序中,現有材料體系的疊代更新是推動産品能量密度提升的關鍵。如果企業的技術創新僅僅停留于結構層面,不在材料體系上下功夫,将來肯定會在這場‘技術競賽’中掉隊。”墨柯強調。

事實上,面對電動汽車使用者長途出行需求,企業在提升電池續航能力的同時,也需關注充電技術的革新。乘聯會此前公開表示,1000公裡續航是很好化解電動汽車裡程焦慮的做法。與此同時,還可以通過快充技術改善,提升車輛的使用效果,改善充電焦慮。這是兩個很好的發展方向。

近年來,在技術疊代和車端需求的雙重驅動下,一衆電池廠商相繼在超快充技術領域展開布局,積極推進動力電池充放電倍率從1C、2C向4C發展,一代代高功率快充産品先後問世。例如,今年2 月欣旺達在接待機構調研時表示,公司目前已開發完成4C磷酸鐵锂電池,後續将召開産品釋出會。

業内普遍認為,随着龍頭企業配套電池的量産和傳遞,動力電池行業将快速向4C超快充時代邁進。伊維經濟研究院研究部總經理、中國電池産業研究院院長吳輝表示,随着電動汽車使用者對于快速充電需求的日益增加,快充已然成為市場剛需。快充肯定是後期動力電池産業重要發展方向之一。

與此同時,除電池端外,充電網絡端加強超快充能力亦是重點。華泰證券釋出研究報告稱,回顧2023年,随着多款快充電池、800V爆款車型的推出與液冷超充站的建設,快充趨勢的确認深化、市場關注度提升。2024年,快充将迎來規模化放量關鍵之年。

如何破解動力電池長續航“密碼”?

文丨本報記者 姚美嬌

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責編丨李慧穎

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