磷酸鐵鋰電池裝車量占比過半 新能源車冬季續(xù)航難題亟待破解
來源：中國證券報 發(fā)布時間：2021-12-16 15:24:01
進入歲末，北方氣溫下降，新能源汽車續(xù)航里程受到影響。北京一位電動車車主告訴中國證券報記者，近期北京氣溫降低，其汽車續(xù)航里程明顯下降。“如果打開空調(diào)，續(xù)航里程瞬間減少20公里。”
最新數(shù)據(jù)顯示，今年前11個月，國內(nèi)磷酸鐵鋰電池總裝車量已超過三元電池，占比過半。相較于三元電池，磷酸鐵鋰電池耐低溫性能更差，因此解決新能源車冬季續(xù)航問題迫在眉睫。
多家車企正在續(xù)航技術(shù)方面尋求突破。不過，業(yè)內(nèi)人士表示，目前鋰電池是發(fā)展最為成熟的電池技術(shù)，未來一段時間或難以出現(xiàn)能大規(guī)模量產(chǎn)、顛覆鋰電池的技術(shù)。由于固態(tài)電池或者燃料電池距離商用化還有很長的道路，因此電池企業(yè)只能在技術(shù)和產(chǎn)品上多下功夫，改善其低溫性能和導(dǎo)電性能。
段先生是北京一名網(wǎng)約車司機，日常“拉活”駕駛一輛北汽新能源EU5。“一般情況下續(xù)航是400公里，冬季電池會衰減到350公里。像上個月下雪的天氣，續(xù)航里程基本上就要掉一半。”段先生告訴中國證券報記者。
北京一位駕駛理想ONE的電動車車主楊先生告訴中國證券報記者，理想ONE在電車模式下的NEDC續(xù)航里程為180公里，但近期北京氣溫下降，其汽車續(xù)航里程也隨之下降。“基本上冬季續(xù)航也就100公里。所以冬天不敢開空調(diào)，開車時戴著手套或者開啟方向盤加熱功能。”
吳凱是特斯拉Model 3車主。他告訴中國證券報記者，自己的特斯拉搭載三元鋰電池。“春秋時續(xù)航比較準(zhǔn)，但入冬后，把空調(diào)開到最大，基本上續(xù)航里程打六折。”
中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長、電池百人會理事長于清教認為，冬季氣溫降低，電解液電化學(xué)反應(yīng)阻力增加，電池容量就會降低，從而導(dǎo)致續(xù)航里程縮減。此外，冬季電動車空調(diào)用電、寒冷環(huán)境造成的行駛阻力增加，也都會造成電動車在冬季的能耗升高，續(xù)航里程下降。
隨著我國新能源汽車市場表現(xiàn)不斷沖擊新高，能否改善用戶體驗直接關(guān)系到新能源汽車產(chǎn)業(yè)接下來的發(fā)展，解決冬季續(xù)航問題變得尤為迫切。
日前，工信部裝備工業(yè)一司召開電動汽車低溫應(yīng)對工作座談會，針對今冬可能出現(xiàn)的極寒天氣，共同研究商討對策，做好技術(shù)保障和工作預(yù)案準(zhǔn)備，最大程度保障用戶正常使用。裝備工業(yè)一司強調(diào)，整車企業(yè)、電池企業(yè)、研究機構(gòu)等要加強工作配合，強化技術(shù)協(xié)同攻關(guān)，加大研發(fā)投入保障力度，從根本上推動解決低溫問題，提升產(chǎn)品質(zhì)量水平和環(huán)境適應(yīng)性。
■ 磷酸鐵鋰電池存短板
冬季續(xù)航打折扣是整個行業(yè)面臨的難題。目前，動力電池主要以三元電池和磷酸鐵鋰電池為主。三元電池的能量密度通常更高，低溫性能更好，但本身不耐高溫，成本也相對較高；而磷酸鐵鋰電池在耐高溫、成本、循環(huán)壽命上有優(yōu)勢，但低溫性能存在短板。
值得注意的是，目前搭載磷酸鐵鋰電池的車型越來越多。
中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟最新發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，1-11月，國內(nèi)三元電池裝車量累計63.3GWh，占總裝車量49.3%，磷酸鐵鋰電池裝車量累計64.8GWh，占總裝車量50.5%。今年前11個月，國內(nèi)磷酸鐵鋰電池總裝車量已超過三元電池。
相較于三元電池，磷酸鐵鋰電池耐低溫性能較差。上汽通用五菱旗下的宏光miniEV是電動車中的“網(wǎng)紅”車型。洛陽一名宏光miniEV車主近日向中國證券報記者表示，入冬后，他購買的搭載磷酸鐵鋰電池的宏光miniEV只能跑70公里。“活動半徑縮小近一半。該車標(biāo)的續(xù)航里程數(shù)是120公里。”
搭載磷酸鐵鋰刀片電池的比亞迪漢EV銷量居前。位于北京北五環(huán)外的一家比亞迪4S店銷售經(jīng)理對中國證券報記者表示，磷酸鐵鋰刀片電池安全性高，但冬季續(xù)航里程相對三元鋰電池確實要短一些，與電池活性下降有關(guān)。“該車型冬季開空調(diào)狀態(tài)下行駛，續(xù)航大概會縮短150公里。”
研究表明，通常三元電池低溫使用下限值為-30℃，低溫放電性能好；磷酸鐵鋰低溫使用下限值為-20℃，低溫環(huán)境下放電性能差。在相同的低溫條件下，三元電池衰減不到15%，而磷酸鐵鋰電池衰減高達30%以上。此外，低溫條件下磷酸鐵鋰電池對剩余電量的監(jiān)控更困難。
于清教認為，鋰電池是目前發(fā)展最為成熟的電池技術(shù)，電池企業(yè)要在技術(shù)和產(chǎn)品上多下功夫，包括采取保溫設(shè)計保證續(xù)航里程，對磷酸鐵鋰材料改性和摻雜，改善其低溫性能和導(dǎo)電性能。
■ 車企尋求續(xù)航技術(shù)突破
面對冬季電動車續(xù)航難題，車企花了不少精力提升電池在低溫情況下的使用效率。比如，從早期的“電加熱絲”和水暖加熱器，到目前的熱泵系統(tǒng)、電池系統(tǒng)的熱管理設(shè)計等。
多家車企在續(xù)航技術(shù)方面尋求突破。廣汽集團總經(jīng)理馮興亞介紹，面對新能源車續(xù)航里程的痛點，廣汽集團目前通過搭載最新的海綿硅負極片電池技術(shù)，最高續(xù)航里程已達1000公里；廣汽埃安石墨烯電池技術(shù)可實現(xiàn)“8分鐘充電80%”。
上汽智己則與寧德時代共同研發(fā)“摻硅補鋰電芯電池”技術(shù)，可讓純電動車的續(xù)航里程突破1000公里。
多家車企采用增加電動熱泵系統(tǒng)的方式，在保溫措施方面有所改善。如蔚來EC6、小鵬P5、比亞迪基于e平臺3.0打造的海豚等純電車型都搭載了熱泵系統(tǒng)。
威馬汽車表示，威馬在熱管理2.0系統(tǒng)中加入了一臺用于給電池組恒溫的柴油加熱器。威馬的熱管理2.0系統(tǒng)的柴油加熱器除了會用于電池組的恒溫工作之外，還能夠協(xié)助空調(diào)制熱，用于空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)。
北方工業(yè)大學(xué)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究中心研究員張翔表示，目前鋰電池是發(fā)展最為成熟的電池技術(shù)，能量密度幾乎已經(jīng)達到極限，未來一段時間或難以出現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)、顛覆鋰電池的技術(shù)。如果要提高汽車的續(xù)航里程，或許只能改變技術(shù)路線，比如配備固態(tài)電池或者燃料電池，但是目前這兩類電池距離商用化還有很長的道路。
責(zé)任編輯：封曉健
