储能科学与技术

储能科学与技术 首页 新闻 深度观察 查看内容
行业资讯 深度观察

为什么只有特斯拉能做到堆电池?

2018-9-29 00:23| 发布者: admin| 查看: 3767| 评论: 0|原作者: 张抗抗|来自: 厚势

摘要: 购买纯电动车的心理障碍之一,就是电池的续航能力。300 公里以下的纯电动车,很容易引起使用者的里程焦虑问题。但绝大多数电动车的续航里程也没有像特斯拉那样超过 500 公里。 为什么特斯拉靠着锂电池就能达 ...

购买纯电动车的心理障碍之一,就是电池的续航能力。300 公里以下的纯电动车,很容易引起使用者的里程焦虑问题。但绝大多数电动车的续航里程也没有像特斯拉那样超过 500 公里。

为什么特斯拉靠着锂电池就能达到 500 公里续航,而其他车型做不到?

直觉上答案似乎很简单:特斯拉往车上堆了足够多的锂电池。

这样回答不算错,但总感觉意犹未尽 —— 多堆电池的想法又不难,如果堆得多就跑得远,一点技术含量也没有,那凭啥只有你特斯拉想到了呢?

如下表,都 2018 年了,还是只有特斯拉续航超过了 500 km。难道其他车企,脑袋都被石头砸了吗?

殊不知,多堆电池也没那么简单,是需要条件的。

一、电池越多、续航越长的想法是否可行?

以特斯拉 Model S 75 举例,如果 75 kWh 的电池可以跑 469 km,那么装 150 kWh 的电池是否可以跑 900 km?装 225 kWh 的电池是否可以跑 1350 km?这仿佛是一道简单的算术题: 2 倍电池 2 倍里程、3 倍电池 3 倍里程,天经地义。即便不是严格的规律,那也不会差太远吧?

而真实情况却是反直觉的!我们以 Model S 75 做个仿真,纵坐标是续航里程,横坐标是电池容量。

装 150 kWh 电池只能跑不到 700 km,与 900 km 相差不少。装 225 kWh 电池只能跑不到 800 km,与 1350 km 相差甚远。无论装多少电池,续航里程都突破不了 1250 km!为什么会这样呢?

原因在于,当电池容量很大的时候,所增加电池容量大部分都用来运输电池本身了!

打个比方,一个人徒步远行,路上没有补给,带 1 斤的干粮可以走 20 公里,带 2 斤干粮可以走 40 公里,但是带 100 斤的干粮就可以走 2000 公里吗?肯定是不能的,因为干粮本身的重量就把远行者给压垮了。

那么汽油车为啥没这个问题呢?

不难发现,这个问题的关键在于能量密度。电池组一般在 130 - 160 Wh/kg,而汽油是 12222 Wh/kg,相差将近 100 倍。也就是说,能量密度决定了堆电池数量的难度!在能量密度受限的情况下,电池数量堆到一定程度,就会变得相当不经济了。

特斯拉在几年前的 Model S 上就做到了 150 - 160 Wh/kg,这是什么水平呢?

与下图的典型电池组能量密度比较一下:特斯拉的能量密度,放到 2018 年依然是数一数二的顶尖水平,这是他敢于在好几年前就堆很多电池的底气。

二、百公里电耗

上步已经讲了,其实多堆电池也是挺有技术含量的。那么,如果既能多堆电池,又耗电少,岂不是更能突显技术水平、跑得更远?好,那我们再对比一下:

首先我们从上表中,找到国产电动汽车的两个优等生:

动力总成效率高:荣威 Marvel X 两驱版,车不轻,1759 kg。但每吨百公里电耗做到了国内第一,所以百公里电耗也只需要 13.03 度电。

轻量化做得好: 广汽 GE3 530 的动力总成其实不咋的,8.2 的数据还不如蔚来、威马。但奈何轻量化做得好啊,只有 1628 kg,所以百公里电耗也只需要 13.35度电。

国内两大高手,Marvel X 走的是力量派,下肢肌肉青筋爆起,跳得高、跑得远; GE3 530 走的是轻功派,肌肉弱一点,但身轻如燕,也跑得远。

特斯拉呢?

身体和 GE3 530 差不多轻,下肢肌肉比 Marvel X 还强,百公里电耗达到了惊人的 11.55 度。与代表电动汽车最高水平的日产 Leaf 水平相当。感谢鱼非鱼博士的补充:特斯拉测 Nedc 故意保守了,说是为了避免误导消费者。看 Epa 数据,Model 3 电耗比 Leaf 还低了 17%。

那 Model 3 的实际表现可能就相当恐怖了。拿 Model 3 来对比,是因为整备质量相当,也就是车差不多大。

但也许有人说不公平?毕竟 Model 3 不是 SUV,风阻天然会小一些。

好吧,那我们搬出来 Model X100D,2459 kg 比蔚来 ES08 还要重一些,背了 100 kWh 的大电池与双电机驱动,它的百公里电耗 18.12,优于蔚来 ES 8;每吨百公里电耗 7.36,优于 Marvel X 四驱(这还没有考虑特斯拉倾向于把续航里程测低一些的因素)。

三、买到便宜的电池

即便百公里电耗做优秀了,但多堆电池,那还是要花钱的啊……

别急,马斯克这个人很牛。

马斯克: 松下先生,我要造车了。你的梦想是想和我一起造车呢? 还是就像现在这样,卖一辈子的糖水呢?哦不,卖一辈子笔记本电池呢?

松下: 马斯克先生,我的青春希望燃烧,请带我们进入汽车行业吧!

马斯克:好,那你给我打个 5 折。

松下:……

松下在给特斯拉初期赔本卖 18650 电池,多卖 1 节亏 1 节。

四、石破天惊的产品地位

如果做到了上面三点,放到 2018 年,成功做出电动汽车并卖出去,就基本可行了。但时间如果回到七八年前,还是很难……那时电池还是挺贵的。既然电池还是贵,那就做豪华电动车,这不是很简单的思路吗?放在今天是不难,不难的原因在于特斯拉已经证明这条路可行了。

但作为电动汽车行业的亲历者,我可以负责任地说:第一个有这种想法并实施,真的很难!作为创新的回报,Model 3 在美国中级豪华车市场表现卓越。

小结

跑得远,是因为电池堆得多。这是能量守恒定律决定的,这话没错。

电池堆得多也不简单,需要:能量密度高、百公里电耗少、电池买得便宜。特斯拉都做到了,而且是很多年前。


支持

一般

热文推荐

阅读排行

主编推荐

站内排行

返回顶部