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動(dòng)力鋰電池的續(xù)航焦慮,都在這場(chǎng)鬧劇里了

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:309次  |  2023年01月03日  

傳播是一門藝術(shù),信息最好處理得像擊鼓傳花相同,一秒之內(nèi)人傳人。


一月十六日,第七屆我國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上,百人會(huì)副理事長(zhǎng)、中科院院士歐陽(yáng)明高在演講時(shí)說了一句:


假如某一位說,它(指車)既能跑1000公里、又能幾分鐘充完電,而且還特別安全、成本還非常低,那大家不用相信,那是不可能的。


一些傳播者為了讓擊鼓傳花跑得更快,一轉(zhuǎn)手加工,原話變成了假如有人告訴你,這個(gè)車能跑1000公里,幾分鐘充滿電,還很安全。以目前的技術(shù),他一定是騙子。


好巧不巧,那天的百人論壇上,一些公司恰好展示了自己在汽車電池方面的技術(shù)突破和未來前景。更早幾天,股價(jià)飛了天的蔚來也開了新車公布會(huì),其中的最激動(dòng)人心的技術(shù)宣傳,就在于新車搭載的固態(tài)電池上,并附帶以下關(guān)鍵詞:快充續(xù)航超1000公里更安全。

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-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

正常人的腦洞瞬間就把他們硬湊到了歐陽(yáng)院士的槍口他們不會(huì)就是院士說的騙子吧?


只有歐陽(yáng)院士本人覺得委屈,就技術(shù)論技術(shù),這個(gè)鍋我可不背。


更何況,假如翻閱當(dāng)天歐陽(yáng)院士的完整講話,就會(huì)發(fā)現(xiàn)他關(guān)于我國(guó)新能源車的前景極其看好,他的PPT上寫道:


只有實(shí)現(xiàn)新能源汽車大規(guī)模發(fā)展才能實(shí)現(xiàn)新能源革命,只有實(shí)現(xiàn)新能源革命才能實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳中和目標(biāo)。


換言之,歐陽(yáng)院士心里巴不得老百姓趕緊用上充電幾分鐘、續(xù)航1000公里又安全的電動(dòng)汽車。

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應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備

畢竟,科學(xué)家的使命是研發(fā),又不是打假。


只可惜,傳播學(xué)的游戲規(guī)則不是這么玩的,技術(shù)上是不可能哪有這個(gè)人是騙子更具傳染性。


但也怨不得人們關(guān)于騙子一詞敏感。


從樂視首開PPT造車的風(fēng)氣以來,一些公司在做產(chǎn)品宣傳時(shí),無論是汽車還是電子產(chǎn)品,在這個(gè)越硬核越能發(fā)光的時(shí)代,都樂得先講些技術(shù)方面的好消息。


至于好消息什么時(shí)候發(fā)生,就顯得不那么重要了。


而且資本市場(chǎng)也給足了面子,蔚來公布會(huì)后,和固態(tài)電池相關(guān)的公司股價(jià)飛漲,而依舊遵從原來生產(chǎn)方式的公司股價(jià)應(yīng)聲下跌,看得人云里霧里。


信還是不信?歐陽(yáng)院士的觀點(diǎn)恰好在對(duì)的時(shí)間撥開了這層迷霧。


這場(chǎng)鬧劇,隨著各大公司的辟謠和專業(yè)解讀,慢慢也將告一段落。


不過有個(gè)教訓(xùn)還是值得吸取,汽車畢竟是除了房子以外最大的耐用消費(fèi)品,而新能源汽車勢(shì)必將成為我們以后生活中不可或缺的選項(xiàng)。未來這個(gè)車到底要怎么買,怎么才能看破PPT上的玄機(jī),如何做出正確的消費(fèi)決策或投資決策?


借由這個(gè)機(jī)會(huì),小巴列了6道問題,問了兩位汽車領(lǐng)域的資深專家,希望他們的回答能夠幫助各位更了解電動(dòng)汽車,尤其是在動(dòng)力鋰電池方面的發(fā)展情況。


PPT上得來終覺淺,須知此事要躬行,今天就從電池開始。也歡迎你在留言區(qū)提問,一起探討。


Q1


固態(tài)電池和液態(tài)電池有什么具體的差別?

張健建約車評(píng)編輯


簡(jiǎn)單說,固態(tài)電池和現(xiàn)在我們熟悉的液態(tài)電解質(zhì)鋰電池,都屬于鋰電池的范疇,運(yùn)行原理都相同,鋰離子在正負(fù)極之間嵌入和脫出的過程,就是電池充電和放電的過程。


不同在于,當(dāng)前所用的鋰電池,電解質(zhì)為液態(tài)。固態(tài)電池的電解質(zhì)為固態(tài)。而之所以要用固態(tài)電解質(zhì),最重要的原因是追求更高的能量密度。如何實(shí)現(xiàn)更高的能量密度?通過提高正極和負(fù)極的比能量。當(dāng)前的鋰電池,負(fù)極為石墨材料(碳),通過在石墨負(fù)極中添加硅,能提高負(fù)極的比能量;再下一步,是用硅完全替換石墨;再再下一步,是用鋰金屬做負(fù)極。


要用鋰金屬做負(fù)極,要把液態(tài)電解質(zhì)(即電解液)替換成固態(tài),這是因?yàn)殇嚱饘俜浅;钴S,無法容忍和電解液接觸,而更惰性的固態(tài)電解質(zhì),則可以在和鋰金屬的接觸中保持穩(wěn)定。所以,人們追求固態(tài)電池,實(shí)際上是在追求鋰金屬做負(fù)極的電池。


以上所說的鋰金屬固態(tài)電池,我們可以稱之為全固態(tài)電池。它的實(shí)現(xiàn)可以說還很遙遠(yuǎn),按照目前公開的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,部分公司只在電池單層疊片層面(比電芯還要小)實(shí)現(xiàn)了很好的性能,這距離真正的電池包裝車、通過車規(guī)級(jí)的各項(xiàng)測(cè)試驗(yàn)證,還有很長(zhǎng)的路途。


測(cè)試驗(yàn)證通過后,還要確保這樣的電池能夠大批量、高效率生產(chǎn),能夠降低成本,這些動(dòng)作都還沒有做,因此它和當(dāng)前的電池成本相差多少,無從談起。


賈新光我國(guó)汽車流通協(xié)會(huì)常務(wù)理事


目前,全球沒有已實(shí)現(xiàn)可以商業(yè)化裝車的固態(tài)電池。之前歐洲和日本對(duì)固態(tài)電池的研發(fā)寄予了很大的希望,原先預(yù)期是2020年可以出來,但目前還存在一些問題,比如穩(wěn)定性的問題、安全性的問題、成本高的問題等等。


2020年十二月十日有媒體報(bào)道,TSLA宣布它的固態(tài)電池能量密度達(dá)到現(xiàn)有鋰電池的4倍,15分鐘充電80%,但即便已經(jīng)有了這個(gè)技術(shù),也預(yù)計(jì)要在2024年才正式投入生產(chǎn);國(guó)內(nèi)來說,國(guó)軒高科預(yù)計(jì)是在2021年開始生產(chǎn),2025年才能生產(chǎn)出高密度的固態(tài)電池;當(dāng)升科技表示是固態(tài)電材料得到了用戶認(rèn)可,但沒有說電池的投產(chǎn)計(jì)劃。


總之大家的對(duì)外表述都很模糊,反映出我們?cè)谶@方面的研究有一定進(jìn)展,但遠(yuǎn)沒有到投入實(shí)用的地步。


Q2


作為消費(fèi)者,要了解的知識(shí)點(diǎn)有什么?如何防止自己被這類技術(shù)噱頭忽悠?

賈新光我國(guó)汽車流通協(xié)會(huì)常務(wù)理事


公司的宣傳從來就存在一點(diǎn)水分,更何況有的公司會(huì)做虛假、夸大的宣傳,比如蔚來此次所謂的固態(tài)電池,其實(shí)是半固態(tài)電池;一些新技術(shù),在沒有得到市場(chǎng)考驗(yàn)的情況下,很難保證性能和質(zhì)量。一些真正決定用戶實(shí)際使用體驗(yàn)的東西,也要消費(fèi)者在購(gòu)買時(shí)多加考慮,不要盲目追新。


張健建約車評(píng)編輯


作為消費(fèi)者,可以把全固態(tài)電池和半固態(tài)電池當(dāng)作兩種產(chǎn)品來看待。


例如近期蔚來所提的固態(tài)電池,實(shí)際上遠(yuǎn)不是固態(tài)電池,因?yàn)樗呢?fù)極并不是鋰金屬,而是繼續(xù)采用石墨基礎(chǔ),可能會(huì)添加一些硅,再在液態(tài)電解質(zhì)中加入一些凝膠狀的材料,總之目的是提高電池的能量密度,是對(duì)當(dāng)前電池的一種改良,而不是真的固態(tài)。


消費(fèi)者可能不容易理解二者的差別,但只要能夠明確:


①是不是全固態(tài)?


②是不是鋰金屬負(fù)極?假如二者都不是,那么可以斷定這不是顛覆性的技術(shù),只是改良。


改良不見得是忽悠,但有些時(shí)機(jī)或者場(chǎng)景下,確實(shí)容易給人一種搞噱頭之嫌。


Q3


我國(guó)在汽車電池領(lǐng)域大致水平如何?

張健建約車評(píng)編輯


在電動(dòng)汽車所用的動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域,我國(guó)處于世界領(lǐng)先水平。


1.從能量密度層面,CATLNCM811三元電池,基本接近全世界最高水平(240Wh/kgvs260Wh/kg)。


2.從成本方面,CATL和比亞迪,分別在三元電池和磷酸鐵鋰電池,處于全世界最低。


3.從市占率來看,2020年CATL全球排名第一、比亞迪第四,前九名當(dāng)中有五家我國(guó)公司。


4.世界范圍看,前幾年的領(lǐng)先者一直是松下,但2020年LG裝機(jī)量大幅上升,超過了松下,且威脅到了CATL的位置。


和CATL相比,LG的國(guó)際市場(chǎng)份額較為均衡,在歐洲有很大的占比;但未來幾年CATL也會(huì)在歐洲建廠、開拓市場(chǎng),預(yù)計(jì)幾年之內(nèi)二者會(huì)持續(xù)爭(zhēng)奪全球第一的位置。


更長(zhǎng)期來看,TSLA會(huì)在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域成長(zhǎng)為超級(jí)玩家當(dāng)前TSLA還沒有開始自己生產(chǎn)電池,但是已經(jīng)在試生產(chǎn),并且隨著其電動(dòng)汽車銷量不斷上升,TSLA已經(jīng)把松下、LG、CATL三家都拉入了自己的電池供應(yīng)商行列(2020年之前只有松下一家供給TSLA)。


未來幾年,TSLA會(huì)繼續(xù)從這些廠商大量采購(gòu)電池,并逐漸建設(shè)自己的自產(chǎn)電池能力。


Q4


現(xiàn)階段有什么續(xù)航焦慮?

張健建約車評(píng)編輯


里程焦慮,可分為三方面來看:


1.電池能量密度低,導(dǎo)致電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航上不去,造成里程焦慮;


2.充電速度慢、時(shí)間長(zhǎng)、找充電樁不方便,導(dǎo)致電動(dòng)汽車用戶焦慮;


3.冬天電池衰減嚴(yán)重,實(shí)際里程比理論里程縮水嚴(yán)重,所以焦慮。


其實(shí),2020年,很多主流的電動(dòng)汽車產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到了600-700km續(xù)航里程,這已經(jīng)接近了燃油車的續(xù)航能力。所以,雖然電池的能量密度要不斷提升,但目前電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航已經(jīng)接近了和燃油車抗衡的水平。


充電慢、充電難,則要一邊建設(shè)更多充電樁,一邊研發(fā)更先進(jìn)的充電技術(shù),讓10分鐘充80%成為現(xiàn)實(shí)。


Q5


制約電動(dòng)汽車走向更廣泛應(yīng)用的限制還有什么?

張健建約車評(píng)編輯


除了續(xù)航焦慮之外,電動(dòng)汽車要更低的成本因?yàn)橛秒姳旧肀扔糜捅阋恕<偃缤瑯蛹?jí)別的電動(dòng)汽車價(jià)錢達(dá)到了和燃油車持平,那么最廣大的基盤市場(chǎng)即普通百姓的用車,自然會(huì)選擇更經(jīng)濟(jì)的電動(dòng)汽車。電動(dòng)汽車成本下降,重要是電池成本的下降。行業(yè)普遍預(yù)測(cè),2023年左右,電動(dòng)汽車的價(jià)格能降到和燃油車持平的水準(zhǔn)。


解決了里程問題、解決了經(jīng)濟(jì)問題,再加上電動(dòng)汽車本身的駕駛操控優(yōu)勢(shì)、智能化優(yōu)勢(shì),其對(duì)燃油車的替換將會(huì)迎來非常迅猛的勢(shì)頭。這將會(huì)在2025年之前發(fā)生。


賈新光我國(guó)汽車流通協(xié)會(huì)常務(wù)理事


首先,電池重量是一個(gè)很大的問題。


舉個(gè)例子,假如一輛車的續(xù)航里程要達(dá)到1000公里,那么就要裝載一噸半的電池。一噸的自重加一噸半的電池,這就太重了,等于背著電池跑路。而且電池裝得越多越貴。


國(guó)內(nèi)在汽車的輕量化方面做得很差,車身減輕,同樣的電池就可以多跑路程,還可以多裝電池,就能跑得更遠(yuǎn)。TSLA采用鋁車身,有些地方采用碳纖維來減輕車重,國(guó)內(nèi)還是傳統(tǒng)的鋼板車身,自重很大。


另一個(gè)核心的突破是要提高電池的能量密度,同樣重量的電池,能有更長(zhǎng)的續(xù)航。發(fā)展固態(tài)電池的目的就是要提高能量密度。


第三要降低價(jià)格。舉個(gè)例子,一輛20萬的車,10萬買的是電池,續(xù)航里程長(zhǎng),電池裝得多,價(jià)格就更高。


Q6


資本、公司、政府各自扮演了什么樣的角色?
張健建約車評(píng)編輯
??公司:

1.造車新勢(shì)力:互聯(lián)網(wǎng)基因,追求創(chuàng)新,軟件驅(qū)動(dòng),包括TSLA也可以歸入此類。它們扮演了鯰魚角色,驚醒百年傳統(tǒng)的汽車行業(yè)。


2.傳統(tǒng)車企:面對(duì)巨大的轉(zhuǎn)型壓力,要打造全然不同的產(chǎn)品,首先要重構(gòu)自己的組織、文化、流程。預(yù)計(jì)傳統(tǒng)車企會(huì)加速淘汰、頭部聚集。


3.科技公司:蘋果、華為、百度,甚至滴滴、小米、阿里、騰訊、美團(tuán)因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)的下一場(chǎng)革命在車機(jī),所以這些我國(guó)的科技公司和互聯(lián)網(wǎng)巨頭,都不會(huì)坐視這場(chǎng)智能電動(dòng)汽車的變革而不顧,但其中可能只有一兩個(gè)可以突圍。


??政府:


過去10年里已經(jīng)用電動(dòng)汽車補(bǔ)貼政策、雙積分政策等,讓我們建立了當(dāng)前世界上最大的電動(dòng)汽車市場(chǎng),以及相關(guān)零部件產(chǎn)業(yè)鏈。未來補(bǔ)貼基本退坡完畢,政府的角色重要還是宏觀政策調(diào)控,例如限購(gòu)政策、碳積分政策等,來影響公司的研發(fā)和轉(zhuǎn)型,影響消費(fèi)者的購(gòu)買行為。


??資本:


個(gè)人看法,過去幾年的互聯(lián)網(wǎng)造車狂潮,招引了不少的資本加入,但事實(shí)證明唯有頭部幾家能夠突出重圍,取得下一場(chǎng)競(jìng)賽的入場(chǎng)券。可能在未來幾年里,對(duì)資本方來說最重要的仍然是選對(duì)人選擇正確的組織,能夠進(jìn)入智能電動(dòng)汽車和自動(dòng)駕駛競(jìng)爭(zhēng)的車企,最終數(shù)量一定會(huì)大大少于今天我國(guó)的車企數(shù)量。


賈新光我國(guó)汽車流通協(xié)會(huì)常務(wù)理事


國(guó)家、公司一直都不遺余力地在推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展,但是配套方面還是落后。有些地方建立了一些充電樁,但是管理不善,無法使用,純粹擺樣子。


在聲音混雜的時(shí)候,一些權(quán)威的機(jī)構(gòu)、專家或者媒體,要出來說話,澄清事實(shí),講清概念,讓大家更清醒。一月十六日新能源汽車百人會(huì)論壇上,歐陽(yáng)明高院士提出的一些看法,就是起到了這個(gè)用途,他告訴人們關(guān)于這一領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)新概念要有更科學(xué)的認(rèn)知,不要受騙。

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