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關(guān)于電池能量密度和充電的兩大難題

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1252次  |  2018年11月16日  

電動汽車熱潮愈演愈烈,但續(xù)航成為瓶頸。調(diào)研發(fā)現(xiàn),當(dāng)前車主最大顧慮就是電動汽車?yán)m(xù)航問題,化解續(xù)航焦慮最直接的方法就是提高電動汽車的續(xù)航里程,核心就是提高電池組和單體電池的能量密度,另外就是做快充電池,布局充電設(shè)施。

據(jù)某行業(yè)專家觀點(diǎn),克服“續(xù)航焦慮癥”的首要辦法是提升動力電池的能量密度,這也是政府鼓勵以及行業(yè)追求的方向,國家政策和動力電池企業(yè)都在為此努力。目前主流動力電池企業(yè)能量密度都已突破180wh/kg,811能量密度可做到280wh/kg,硅材料的能量密度能達(dá)到300wh/kg以上。但正極負(fù)極隔膜都需要技術(shù)提升。

上述專家介紹,續(xù)航焦慮跟電池能量密度低分不開?,F(xiàn)在的電池里程可做到300公里以上,甚至400公里。能量密度的提高,需要正極和負(fù)極材料的改進(jìn),加大對與之相匹配的高電壓電解液、耐高溫高強(qiáng)度隔膜、補(bǔ)鋰工藝、電池安全性控制結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)保護(hù)結(jié)構(gòu)等技術(shù)的研究。動力電池如果在材料上沒有明顯技術(shù)突破,比能量發(fā)展到一定水平后就很難再有進(jìn)一步突破,而在安全性方面的負(fù)面影響卻越來越大。在沒有掌握鋰電池起火規(guī)律之前,把控能量密度與安全性和長壽命三者之間的平衡關(guān)系不可忽視。

電池能量密度和充電兩大難

他認(rèn)為依靠增加電池組的帶電量來增加電動汽車的行駛里程不大可行,會造成結(jié)構(gòu)件加強(qiáng)、車身重量加大、行駛能耗增加、電動汽車安全性降低、車輛制造成本增加、充電時間變長等不良后果。

業(yè)界普遍認(rèn)為,除了開發(fā)提高電池能量密度一方向,當(dāng)前還要著眼充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。而充電樁公司目前盈利有難度,充電樁建設(shè)進(jìn)展不大,充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成為短板。充電設(shè)施建設(shè)市場存在壟斷、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問題,車企、電網(wǎng)公司和政府之間還未達(dá)成真正的共識。國務(wù)院8月1日發(fā)文“加快”電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐,不啻福音。

上述專家認(rèn)為,首先要解決好配套問題,充電站便捷可使車主焦慮大大緩解。特斯拉主推的充電方式是超級充電站,其充電電壓為380V,充電電流最大可接近200A,充電1小時可行駛約350公里,整個充電過程只需一小時左右。我國全面開放純電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場始于2014年,鼓勵社會資本投資充電樁建設(shè),一大批充電樁公司應(yīng)運(yùn)而生?!?017-2018年度中國充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2017年12月,公共充電樁保有數(shù)量21.4萬個,同比增加48.6%,私人充電樁數(shù)量23.2萬個,兩者合計超過44萬個。充電樁行業(yè)的規(guī)模效應(yīng)已經(jīng)顯現(xiàn),下一步是要進(jìn)一步優(yōu)化完善。

“目前充電樁運(yùn)營難以盈利。除了需技術(shù)領(lǐng)先,商業(yè)模式也需創(chuàng)新。”一充電樁運(yùn)營商表示。雖然一些頭部公司搶占充電樁行業(yè)布局先機(jī),并在一定程度上形成競爭壁壘,但需投入巨大且持久的資金。此外,行業(yè)發(fā)展初期還有回報周期長、盈利模式不清晰等問題難解。

據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn),續(xù)航焦慮困擾著消費(fèi)者和生產(chǎn)者,一是因為充電設(shè)施不健全。二是因為充電時間長。電動汽車充電分為快充和慢充??斐錇榇蠊β手绷鞒潆姡胄r可以充滿電池容量的80%,但會損傷電池。慢充充電過程需6-8小時。充電時間過長,嚴(yán)重限制了電動汽車的活動范圍。由此形成的惡性循環(huán),也是造成充電樁公司難盈利的原因。但充電設(shè)施市場的巨大空間仍吸引了大批民營資本不斷進(jìn)入,將加速充電基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的洗牌。

不少業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,公共充電樁主要適用于專用車、公交物流車等領(lǐng)域。未來私人充電樁的需求會越來越大。除了在資源緊缺的一線城市,其他地區(qū)私人充電樁的使用也會更加廣泛。

上述專家分析指出,國務(wù)院出臺的關(guān)于加快電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見,要求到2025年要滿足500萬輛車的充電需要,要新建480萬個充電樁,1.2萬個充電站,車樁比例將接近1:1。同時鼓勵社會資本參與充電設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域。充電設(shè)施市場規(guī)模將高達(dá)4000億元。隨著電動汽車會越來越普及,續(xù)航焦慮的問題肯定會得到妥善的解決,但這需要電池原材料,電池設(shè)計,結(jié)構(gòu)設(shè)計,充電設(shè)施等產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)共同努力。

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