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大咖说丨新能源车续航是不是越长越好?

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有不少消费者在选购电动车时,把续航里程作为首要考虑因素。从使用层面来看,这无可厚非,但实际上续航里程并非衡量电动车优劣的唯一标准,并且对于电动车而言,续航里程也并非越长越好,这是为什么呢?

为了消除部分消费者的误区,EVLAB特意邀请到了汽车圈内的资深媒体人以及汽车工程师们来为大家解读这个问题“新能源汽车续航里程是不是越多越好?

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先说结论:新能源汽车续航里程并非越多越好(由于PHEV、HEV没有里程焦虑,所以本文中我讨论的“新能源汽车”,默认为纯电动)。现阶段,大家选购新能源汽车,400公里续航保底,希望越长越好。之所以这样,是因为之前电动汽车续航太短了,穷怕了!

出行特征vs里程焦虑下图为我查找到的《北京市每日出行特征》,图中显示:80%的每日出行在50公里以下、95%的出行在100公里以下。

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理论上说,200公里的续航就妥妥的了。然而,理论终究是理论,消费者还是会产生“里程焦虑”,原因大体上有以下几方面:

加油/充电余量:
不可能真的到油尽灯枯的时候再去加油/充电,多数人习惯还有几十公里续航的时候就去加油。考虑到充电桩/站远少于加油站,那剩下100公里续航的时候,就得去充电了。以200公里续航为基准,这下刨去100公里,那至少要300公里续航才能安心。

真实续航vs工信部续航:
中国厂家给出的是NEDC续航,美国的是EPA续航,欧洲现在是WLTP续航。大体上来说,EPA比较准,而NEDC就要大打折扣了。这意味着300公里续航,实际开能到260就不错了。高速、高温开冷风、低温开暖气,影响很大,极端情况下打个对折都有可能。如此看来,要想开得舒服,那至少要200+200+100 = 500公里续航。

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远行需求/突发需求:
即便说95%的情况下都在市区开,但大家也是希望周末去郊个游、春节开回家,遇到急事开个跨城的啊,那电动车怎么办?

考虑以上情况,大部分消费者在选电动汽车的时候,还是希望续航越长越好,最好能到800-1000公里吧。然而,就目前来说,这是有问题的。

大家都没想过,高续航所带来的问题

事实上电池很重,往往要占到整个车重的20-30%左右。相对于燃油车,这部分车重是额外增加的,相当于“能量征税”。也就是说,我再多加1度电的电池,需要先被征走0.3度,只有0.7度是真正可以增加续航的。随着续航变长、电池增加,这种“能量税”会越来越重,从经济上变得不再可行。

这样说起来也有点讽刺,本来说是节能减排呢,结果现在每个车都额外背了几百公斤的电池瞎跑,那不是背道而驰吗?

我曾做过一个不太严谨的计算:

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为什么特斯拉靠锂电池就能达到 500 公里续航?Model S 75做个仿真,纵坐标是续航里程,横坐标是电池容量。

150kWh电池只能跑不到700km,与理论上的900km相差不少。
225kWh电池只能跑不到800km,与理论上的1350km相差甚远。

无论装多少电池,续航里程都突破不了1250km! 为什么会这样呢?原因在于,当电池容量很大的时候,“能量税”也很重,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。

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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130-160Wh/kg,而汽油是12222Wh/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。

通过上述分析,我们知道了:
即便不考虑电池成本(假设电池不要钱),
也不可能无脑堆电池来获得高续航。

那么有没有解决方案呢?


01 硬核方案:提高电池能量密度
如果能量密度是关键问题,那我不断地研发,提高电池能量密度不就行了吗?遗憾的是,这个道路非常艰难。短期来看,面临能量密度与安全性的矛盾。如下图,越靠近右上的技术,能量密度越高;但颜色也越红,意思就是越容易出安全问题。

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长期来看,也面临着物理化学的上限瓶颈。目前,科技工作者一方面在探索锂离子电池的极限,另一方面也在试图找其他的道路,例如锂固态电池等。

02 提高充电便利性
如果充电很便利,那续航短点也好接受是吧?提高充电便利性有两个方向:“提高充电速度”以及“增加充电桩/站数量”。例如,特斯拉已建了上万个120kW超级充电桩。

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又如,奥迪宣传开始建设150kW的超级充电桩。再如,在上海不找个车位,把充电桩安上,是不让你上绿牌的。如果每个车位都有充电桩,也是提高了便利性。

当然,也有相似而不同的思路,把快充改成了换电,提高充电便利性,也是一个治本的方法,然而这涉及到基础设施的问题。而基础设施的问题

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03 电池充电宝

爱驰汽车设计了一个“备用电池包”,在远行前可以到4s店加上,临时增加了续航。这可以理解为是一种“部分换电”,但我觉得理解为外置充电宝更好。除了上面的外置充电宝,还有一种内置的,也就是传说中的“增程式电动汽车”。

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理想智造ONE就是这样一种车,汽车之家创始人李想称之为“没有里程焦虑的电动汽车”。先不说这种“增程式”在技术上有没有缺点,首先在定义上,就不一定能归在电动汽车里。

总结:对消费者来说,如果不加钱,续航是越高越好。所以说,特定条件下,电动汽车是续航越多越好。对全社会来说,即便不加钱,过高续航也意味着更不节能、更不环保。核心问题在于电池能量密度低。所以综合来看,电动汽车并不是续航越多越好。



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我的结论:电动车续航里程不是越多越好!

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现阶段,到2020年前。依照现有的技术,纯电动车能做到600公里续航就很牛逼了。但肯定是没法彻底打消消费者们“里程焦虑”的。比如前两周驾驶Ei5在几乎满电的情况下,一个人从杭州到上海,总共168公里,用掉近260公里的续航,等于打了6.6折。

那么就算总续航可以到600公里,打折下来也就是400公里。而增加载重,多一个人就可能继续减少几十公里。那么这样的长途出行,显然是不能完全令人放心的。

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02

但是到下一阶段,比如到2025年。电池技术的进步、更先进电机和电控系统的出现,把综合续航能力推高至600公里就不是问题了。最先进的纯电动车,应该可以达到800公里以上的续航标准。而且更高效的输出,也能降低打折的幅度。

那么届时,即便满载、冬天、平均时速超过100公里,也可以保证续航在400公里以上的话,消费者的里程顾虑就很大程度可以减轻甚至抹去了。毕竟绝大多数车主很少会天天开车跑400公里以上,日均行驶里程超过100公里的都属于少数派。

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还需要再增加续航吗?还是要的,起码让自己心里更有底气对吧。那么增加多少呢?800公里够不够?1000公里够不够?像雅阁混动宣传的那样达到2000公里?

可问题是,续航2000公里的意义在哪里?燃油车一箱油的续航里程不过500公里左右,为什么就要求纯电动车续航能力要达到1000公里甚至更长?就算用最乐观的预估,未来一段时间,要把纯电动车续航推高至2000公里,那得堆砌多少电池?重量如何控制呢?体积如何控制呢?

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有时候我就会想,或许《三体》中的智子已经悄无声息地出现在了人类社会中,已经锁死了人类向上发展的通道。我们当然希望电池体积更小、分量更轻同时密度更高。但我们就是找不到那个又便宜又稳定可靠的材料。说了那么多年的石墨烯,大规模应用依然遥遥无期。

氢能源那样环保,但危险性也众所周知。近来燃料电池似乎成了话题,有没有发展潜力一时半会还是看不到。可是,又隐隐觉得,这种材料就在我们身边,我们发现不了。

反正,只要是采用现有的电池技术,你就别指望续航能力做那么高。不是不能,而是没必要。当电池重量达到一定程度时,输出的电,1/3都用来抵消电池分量带来的负面影响了。

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另外别忘了。容量越大的电池,充电时间越长。一台52.5kWh的荣威Marvel X,普通家用充电桩慢充需要8.5个小时,比上海市规定的波谷(晚上10点到第二天早上6点)时段还要长。快充只需1小时,但居民区目前还不便于大范围使用快充,且现阶段的电池经不起天天快充。

那你要实现1000公里续航,得多大的电池?这一块电池你想充满,得花多少时间?慢充一天吗?但如果你是用来日常通勤的,一个晚上8小时的慢充,几乎可以让这台车按照每天50公里的标准跑上至少5天以上了。为什么还要更大的电池和更长的充电时间呢?

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所以我觉得,续航不是一味地增加就一定是好事。当电池、电机、电控系统的技术达到一定高度,能够保证一台车在冬天满载开空调的状态下依然可以达到400公里的续航,就足够足够了。可能这台车在夏天单人开空调的状态下,就真的可以达到800公里甚至更长的续航,真的足够了,否则就是浪费。

还有,别说不可能!

无线充电技术的确可能成为解决电动车续航能力的技术之一。若是国家的路网主干道具备大规模应用该技术的基础,若是一边开车一边无线充电的能力可以实现,若是每一个车位下面都铺设有无线充电设备,续航500公里还是1000公里,还重要吗?

当然,这里不单是技术问题,还有基础设施建设问题。在这项技术还没有实现之前,我们必须依靠大量的充电桩。

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在城市里,可以通过各个停车场建设大批量充电设备来满足日益增加的车辆充电需求。但在跨城出行的时候。眼下高速公路服务区的充电站还够用。未来几年呢?

其实“条条大路通罗马”的道理大家都懂。但遇到具体问题的时候,很多人反倒会陷入某种固有的思维当中。增加续航里程的最终目的是什么?是为了消除里程焦虑,彻底解决用户出行特别是出远门时的用车问题。

那么,要解决这个问题,
让我们像使用家用电器一样的安心。
难道只有增加续航里程一种办法吗?




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还有没发现的精选

  • 3F
    svdfifa 2019-01-11

    更新汽车行业体系的总体标准,加快实行WLTP标准,让消费者早日收益

  • 2F
    我本天真无邪 2019-01-11

    其实500km—600km基本上都能达到消费者的预期值了,眼下是该解决电池安全、充电效率和不同温度环境下的能耗差异问题了

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