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十年了,关于“超级动力电池”的各种花式牛皮

来源:亚洲新能源汽车网-编译 浏览次数:847 发布日期:2020-07-10

2010年,第41届世界博览会在上海举办,除了鲜红的中国国家馆和海蓝色的吉祥物海宝,展会上25台色彩斑斓的巡游花车也吸引了全世界人的目光,这些花车据称全部采用“最高规格”锂电池作为动力源。这似乎预示着一场“纯电动车革命”即将在中国如火如荼地展开。

盘点了一下过去十年“超级电池”的牛皮,我都脸红了

盘点了一下过去十年“超级电池”的牛皮,我都脸红了

世博会巡游花车每辆都装有6块锂电池,每块重达几百公斤,没查到巡游花车的续航里程和充电时间,但以几吨重的电池作为动力,用于巡游花车则可,用于普通车辆行得通么?真的环保么?

同年,距离上海世博园1500公里的深圳街头也有一支电动巡游车队——世界电动车大会巡游活动,吸引了来自10多个国家和地区的60多辆电动汽车争奇斗艳,现在回想起来盛况好似还在眼前。但十年来我更心心念念难以忘怀的是“充电5分钟续航2000公里”的豪言,我一直在期待这样的“超级动力电池”。

盘点了一下过去十年“超级电池”的牛皮,我都脸红了

2010年,第25届世界电动车大会 (EVS25)在深圳举行,这是电动车巡游车队。

动力电池是电动车的关键,“随着动力电池技术的发展,续航问题将迎刃而解,电动车必将走进千万家庭”,十年来,类似的豪言壮语不绝于耳,2011年上市的比亚迪e6是当时市面上续航最长的电动车,续航不过300公里,续航上千公里,充电只需几分钟的“超级动力电池”让公众充满了期待。

盘点了一下过去十年“超级电池”的牛皮,我都脸红了

搭载600公斤磷酸铁锂大容量电池的比亚迪e6电动车一次充电续航300公里,已经是当时的“续驶里程世界第一”。

01 十年了,关于“超级动力电池”的各种花式牛皮

十年转瞬即逝,公众从期待、激动,到失望、鄙夷,大家发现,原来他们都是在吹牛!而且花样翻新,没有最扯,只有更扯!

1 稀土锂硫电池:充电五分钟续航2000公里

“稀土锂硫电池”是2010年世界电动车大会上,时任中聚雷天动力电池有限公司董事局主席钟馨稼给出的“超级动力电池”方案。

钟主席在大会开幕式上豪迈地表示,“将从2012年开始大规模生产稀土锂硫电池”,并预言“稀土锂硫电池将是未来唯一的电动汽车电池”。你要是百度的话,会看到很多关于钟馨稼的八卦和恶评,姑不论这位“钟院士”到底是不是骗子,反正“充电5分钟续航2000公里”的稀土锂硫电池是肯定兑现不了,因为他本人早就已经宣告破产了。

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2011年钟馨稼给美国加州大学捐赠了1000万美元用于该校的清洁能源研究,之后被被加州大学授予工程学院荣誉院士称号,讲这个是为了解释“钟院士”叫法的由来,不是大家通常理解的那个院士哈。

2 钒电池:充电3-5分钟,续航可达1000公里

2011年,海南“神奇电池”火了。据海南当地媒体报道,海南省政府和德国公司签署框架协议,未来生产新型钒电池,“一块手机钒电池,充电3~5分钟,可连续使用一个半月;一块电动汽车钒电池,充电3~5分钟后,续航能力可达1000公里”……

后来?当然是不了了之,没有下文了。这事我记忆特别深刻,因为当时烦透了iPhone一天一充,结果……

盘点了一下过去十年“超级电池”的牛皮,我都脸红了

作为曾经在海南生活过4年的人,曾经十分不解海南岛怎么始终就发展不起来?看到当地政府这么容易被骗子忽悠,好像找到了问题的答案。

3 空气锂电池:一次充满电续航可达800公里

2012年,IBM在研的一款“空气锂电池”又进入公众视野,据介绍,这款锂电池在工作时通过吸入空气中的氧气,与锂离子反应后产生电力,在驻车充电时,电池会将氧气释放出来,如同“呼吸”一般,一次充满电续航可达500英里(800公里)。咱也别纠结这到底是啥原理,IBM可是大公司啊,应该不会吹牛吧,据称,IBM已经在与化工巨子 Asahi Kasei 及 Central Glass 展开合作,希望能在 2030年前将其投入市场。

好吧,还有10年时间,加油吧,IBM!不过,已经过去8年多了,到底有没有点进展啊。

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IBM这“浓眉大眼”的,应该不会也是骗子吧?我们2030年见!

4 纳米碳锂电池:充电像加油一样快

2013年,复旦大学放了一个“卫星”,宣称成功研发出新型水锂电池,号称“充电10秒能跑400公里”。这一听就是书读傻了400公里续航就算60度电吧,10秒充满,不算充电损耗,充电功率需要21600千瓦!电池受得了,电网也受不了啊!

同年,著名的公众人物庞青年同志宣布青年莲花自研的“纳米碳锂电池”,充电5分钟可续航150公里。如果能实现,也很不错啊。可惜,我们没有等来青年莲花这款“纳米碳锂电池”,等来的是2017年青年莲花宣告破产。

盘点了一下过去十年“超级电池”的牛皮,我都脸红了

号称搭载纳米碳锂电池的青年莲花L3NEV。“纳米碳”这词不知道大家怎么看,反正我一看到就联想到什么纳米碳袜子、纳米碳内裤……

5 石墨烯锂电池:续航1000公里,8分钟充满

俱往矣,数风流电池,独看石墨烯!

2014年石墨烯电池成为热门概念,西班牙一家叫Graphenano的公司宣称,“续航1000公里,8分钟充满”的超级石墨烯电池已经研发成功,2015年即可量产,而且成本将比普通锂电池低77%!兴不兴奋?激不激动?还买啥燃油车?!

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石墨烯概念催生了一批投机者,不只是石墨烯锂电池,还有石墨烯医疗、石墨烯纺织、石墨烯地暖……这不就是重复了一遍当年纳米科技的套路?

或许是之前几年的动力电池吹牛大赛用力过猛,2015年之后“超级动力电池”的牛皮再无新意,“空气锂电”、“石墨烯电池”隔三岔五地被人炒炒冷饭,吹的人底气明显不足,听的人兴致明显不高。

盘点了一下过去十年“超级电池”的牛皮,我都脸红了

咨询了几位电池领域的工程师,大家说法很委婉——“石墨烯电池短期内不会有商用可能”。

盘点了一下过去十年“超级电池”的牛皮,我都脸红了

其实,对于石墨烯电池作为车用动力电池的商业应用前景,一直都质疑不断。

02 十年间续航确实翻倍了,“充电时间”却原地踏步

大家都喜欢谈论10年后如何如何,但我建议大家应该稍微总结一下过去十年都发生了些什么,或许会有助于我们更准确地预测未来。

1 中国量产锂电池能量密度提升约1.5倍

2011年第一批搭载比亚迪磷酸铁锂电池量产的车型是比亚迪推出的e6,其电芯能量密度为90Wh/kg。2019年上市的比亚迪唐EV600所用的三元锂电池电芯的密度达到235Wh/kg,也是目前比亚迪量产的三元锂电池最高的能量密度。这么来看,中国新能源标志性企业,十年间电池能量密度提升了超1.6倍。

盘点了一下过去十年“超级电池”的牛皮,我都脸红了

2018年全球未来出行大会上,欧阳明高一方面肯定了锂电池能量密度的进步,另一方面也指出,电动车热失控现象(是引起电动车自燃的首要原因)应该得到重视,高能电池研发应循序渐进,不宜强推。

中国科学院院士欧阳明高给出的结论是,实际装车产品的能量密度从2008年的100Wh/kg提升到了2018年的250Wh/kg,提高了1.5倍。工信部部长苗圩给出的数据是,到2018年底,我国量产的动力电池单体能量密度达到了265Wh/kg,成本控制在1元/ Wh以下。两人数据略有出入,但都肯定了锂电池能量密度的进步。

2 国产锂电池成本下降了75%

相同场合,苗圩还提到中国量产锂电池2018年和2008年相比,十年间成本下降了75%,这个进步很有意义,因为电动车价格太高一度被认为是电动车普及的一大障碍,2011年的比亚迪e6售价要36.98万,尺寸相当的汽油车比亚迪S6最高售价不过13.09万。

彼时比亚迪e6配备57kWh电池,按照上述价格计算,这台车光电池成本就约合10万元,注意这个成本只是电芯的成本,如果算上电芯封包和电池管理系统组成的电池包,相关成本很可能突破15万元,接近车辆售价一半。最新的比亚迪唐EV600装配82.8kWh电池,售价来到29.79万元,一个最重要的原因就是电池成本大幅降低了。

盘点了一下过去十年“超级电池”的牛皮,我都脸红了

唐EV600相较e6配置更丰富,续航更长,售价却不增反降,这就是锂电池成本下降带来的好处。

3 充电时间依然无解 

能量密度提升,成本下降,但充电时间依然无解。上面各种“超级动力电池”的牛皮,基本都抓住“长续航”和“快充”两个重点,因为只有同时解决这两个难题,电动车才有资格谈取代燃油车。

十年前的比亚迪e6快充需要1.5小时,十年后的EV600快充依然要1.4小时;2014款Model S特斯拉超充站20分钟充一半,大约是250km(2014款Model S最长续航502km),2019款Model S超充站15分钟补充230km,确实快了那么一丢丢,但如果充满,依然耗时太长。

盘点了一下过去十年“超级电池”的牛皮,我都脸红了

盘点了一下过去十年“超级电池”的牛皮,我都脸红了

特斯拉非常鸡贼,TA十分清楚充电时间会影响大家对电动车的观感,所以官网上压根不讲“充满”需要多长时间,只讲“15分钟补能”或者是“一杯咖啡的时间”,根据新款特斯拉车主反馈,即使在超充站,Model S充满电的时间普遍在1小时以上。

也就是说,Model S的充电时间从一小时二十分钟降低到了一小时,然而,加油只需要3-5分钟。

03 放弃幻想吧,纯电动车取代不了燃油车

“15分钟补能”和“5分钟加油”也差不了太多?行,我们不抬杠,假设就改改生活习惯,按照特斯拉说的那样喝喝咖啡、充充电,但这就能改变电动车充电不方便的现状?不是消费者做不到,而是特斯拉做不到。

“15分钟补能”必须在超级充电站才能实现,但特斯拉在广东省只有80个超级充电站,而且71个都建在广州,广州以外只有9个。你在广州范围内或许可以“15分钟补能”,但是出了广州呢?

再想象一下20个特斯拉车主扎堆充电的场景,其中有一半还是跨城市车主。可能要喝20杯咖啡才轮到你充电哦!还惬意得起来吗?充上电的你也别高兴太早,补了200来公里续航里程,回到家又少了大几十公里,每天不在充电站里喝咖啡,就在去充电站的路上,这生活,啧啧,确实令人艳羡。

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广东是经济强省,特斯拉超充都难以覆盖,更不要提其他地区了。

纯电动车在出行自由度上的局限,决定了它不可能替代燃油车,只能是短距离移动的市场补充,啥叫出行自由度?大白话讲就是“想去哪儿去哪儿”、“说走就走”,这正是我们买车的根本原因。

出行的方式有许多,私家车其实是最贵的一种。

买车、养车、停车,路费、油费、保险费,在广州这样的一线城市,即使是一台经济型车,一年的保有成本也得2万元以上,算上车辆折旧,就超过了三万。

每天打车上下班,一年也用不了2万元,为什么大家还要买车?因为私家车带来的出行自由度,是任何其他出行方式都无法提供的。换句话说,出行自由度是私家车这件商品的最核心价值,不容许任何打折。

朋友来电——“深圳看球去。”燃油车主可以立马回答:“ok,马上出发,一会见。”纯电动车主就不一样了,得看看还有几格电,得算算从广州到深圳宝安体育馆有多远,体育馆周边有没有充电桩,去程该怎么走,中间在哪里补电,返程会不会堵车……

这还只是广深,如果女朋友临时起意,要去阳江海陵岛看海、吃海鲜呢?有急事突然要回湖南汨罗老家呢?

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你知道“薛定谔的充电站”这说法吗?就是APP里明明显示有充电桩,但是你去了之后发现并木有,或者充电桩确实有,但是高挂检修牌,没法用。

即使遍地都是充电桩,但由于充电永远不可能像加油那样快,决定了纯电动车的出行自由度永远不可能比拟燃油车。

将来,燃油车也许会被取代,但一定不是纯电动汽车

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电阻=电阻率*导体长度/横截面积 ;电流=电压/电阻,由这两个公式可以推出,在电压和导线长度都恒定的情况下,导线的横截面积与电流成正比,S=KIL/V K是电阻率。

充电功率提升到足够高,充电时间不就降下来了么?先不说电池受不受得了,首先,电网就受不了啊。

不考虑充电损耗,5分钟要充满100kWh的电池包,意味着充电功率高达1200千瓦, 假设是380伏的电压,充电电流高达3158安培!这是啥概念呢?一般家用电源的额定电流只有16安培。

所以,充电时长的问题根本上不是什么技术问题,而是一个工程问题。现实中,不管你的电池用了什么牛逼的技术,但是家用充电桩功率一般只有7千瓦,普通公共快充电桩只有三四十千瓦,就是这个道理。

所以,充电5分钟,续航800里,只能是幻想。

文 | 大鹏

标签:  动力电池
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