2021-01-18 22:44:01聖天使

新能源車「駛入千公里續航時代」,是噱頭麼?



[文丨雷達財經,作者丨李宏晶,編輯丨深海]

目前,新能源汽車發展勢頭火熱。廣汽埃安日前稱,其搭載石墨烯基超級快充電池的車型8分鐘可充電80%,NEDC標準續航里程達到1000公里。

這一說法遭到了專家質疑。「如果有人告訴你,這個車跑1000公里,又能幾分鐘能充完電,還很安全,成本還很低。以目前的技術來講,他一定是騙子。」1月16日,中國電動汽車百人會副理事長、中國科學院院士歐陽明高在中國電動汽車百人會論壇上表示。

不過,寧德時代創始人、董事長曾毓群在現場稱,公司開發的BEV電池包可以實現超過1000公里續航、10分鐘快充充電、16年200萬公里的使用壽命。蔚來汽車也在1月9日發布150kWh固態電池,稱搭載該電池的車型,NEDC續航可達到1000公里。


1000公里續航和快速充電成為焦點

續航里程一直是新能源電動車用戶焦灼的痛點,不過這一問題近期似乎迎來了解決之道。

1月15日,廣汽集團旗下廣汽埃安官方宣布,該公司旗下搭載石墨烯基超級快充電池的車型8分鐘可充滿80%,並將於本月底發布有關石墨烯電池技術的詳細信息。此外,廣汽埃安的石墨烯電池採用硅作為負極材料,搭載相關電池的車輛NEDC續航里程可達1000公里。




此消息一出,當日廣汽集團A股盤中漲停,市值增加120億元,同時新能源汽車概念股以及石墨烯概念股紛紛上漲。

除此之外,1月14日,上汽集團、浦東新區、阿里巴巴聯合打造的新電動車品牌智己汽車宣布旗下首款車型與寧德時代開展合作,在行業內首次採用了搭載「摻硅補鋰」電池技術,可實現單體 300Wh/kg 能量密度,最大續航里程將超過1000公里。並稱在NEDC工況下可20萬公里零衰減,達到了「永不自燃最高安全等級」。




值得一提的是,去年12月14日,智己汽車籌備組副組長劉濤表示,這款「摻硅補鋰」電池囿於成本原因,1000km左右續航的產品將在未來5年內,陸續推向市場。然而20天後,這個說法從5年內推向市場變成年內交付。

據悉,智己汽車發布的兩款產品均為量產定型車,一款為純電動轎車,一款為純電動SUV。其中,純電動轎車將在今年4月的上海車展期間啟動預訂,今年第四季度交付。另一款產品將在明年正式推出。

同樣衝擊千公里續航的還有蔚來汽車,1月9日,蔚來汽車發布了續航里程超1000公里的蔚來ET7,將搭載固態電池,NEDC續航可達到1000公里。

蔚來的目標是基於150kWh電池包技術,其中的無機預鋰化硅碳負極與「摻硅補鋰」類似,可實現50%的能量密度提升,達到360Wh/kg的能量密度。

但據李斌介紹,這塊150kWh電池並非純固態電池,而是半固態電池,電解質是固液電解質。同時,受限於技術、成本瓶頸,150kWh固態電池需待2022年第四季度才能對外交付。




1月16日,廣汽集團黨委書記、董事長曾慶洪進一步表示,廣汽石墨烯基超級快充電池目前已進入實車量產測試階段,首款搭載車型為AION V,目前正在黑河做冬季試驗,初定今年9月可以批量生產。

「在動力電池技術上,(廣汽)在測試中動力電池可以在8分鐘充到80%以上電量,續航里程達到650公里。」曾慶洪指出,該電池結合硅負極材料,能力密度可提高到電芯密度280wh/kg左右,續航里程達到1000km,壽命大於1600循環。廣汽目前掌握的石墨烯製備技術,製備生產成本降低90%以上,使整體電芯成本與目前市面上常規動力電池成本相比較略高5-8%。

但歐陽明高似乎對廣汽的石墨烯電池快充抱有質疑,他表示,如果有人說,(他的電動車)既能跑1000公里,又能幾分鐘充完電,而且還特別的安全,成本還非常低,大家不用相信,因為這是不可能的。


歐陽明高認為,中國動力電池技術車創新非常活躍,已經由最初政府驅動向市場驅動轉型、行業政治運作向公司商業運作轉化。不過,動力電池全行業在能量密度、壽命、快充、安全、成本等指標整體上沒有重大突破。

1月17日,廣汽埃安新能源汽車有限公司總經理古惠南對此做了回應。古惠南表示:「歐陽明高的話,大家要注意,不要理解偏了。他說又要這個又要那個,還要便宜,這肯定做不到。8分鐘快充也不光是電池的問題,也跟充電樁有關。不要把技術問題和推廣運營的問題混為一談。」


古惠南強調:「今年1000公里續航的車肯定要出來,快充也是肯定要出的,8分鐘充滿1000公里,理論上是可以的。」

總結來看,「千公里俱樂部」三家車企所依仗的電池技術路線分別是:蔚來的「無機預鋰化碳硅負極」半固態電池、智己汽車的「摻硅補鋰」電池,以及廣汽的石墨烯基超級快充電池;量產時間分別是2022年第四季度、2021年第四季度和2021年9月份;功率密度分別為360Wh/kg、300Wh/kg和280Wh/kg,均可讓整車實現續航里程1000公里以上。


業內看好1000公里續航時代到來

新能源汽車突然加速「駛入」1000公里續航時代,是各家車企的宣傳噱頭,還是真正的技術突破?

曾毓群在電動汽車百人會雲論壇上表示,寧德時代開發的48V和HEV的電池包可以實現60C的高倍率放電,開發的PHEV電池包可以實現10C以上倍率的自動能量回收,開發的BEV電池包可以實現超過1000公里續航、10分鐘快充充電、16年200萬公里的使用壽命,基本解決了消費者的歷程焦慮、充電焦慮和壽命焦慮。


從曾毓群的說法中,可見超1000公里續航,目前技術上已經可以實現。蔚來汽車公布的工藝流程顯示,蔚來ET7搭載的半固態電池可實現高於普通鋰離子電池的360Wh/kg能量密度,但距未來500Wh/kg全固態電池還有差距。




即便如此,業內專家普遍認為,當前的發展現狀來看,全固態電池要實現產業化至少還需要5-10年的時間。半固態電池實現產業化的時間則相對較短,未來2-3年內可能搭載上車,與蔚來2022年第四季度交付時間差不多。

當前半固態電池部分工藝還需突破創新,如在正極上採用納米級包裹工藝,減少包裹材料厚度;在負極上採用預鋰化工藝,提高電池容量,並在過程中摻入無機材料粉末。而固態電池還處在實驗階段,對生產設備的精度、生產環境都提出更高要求。


對於廣汽集團推出石墨烯電池一事,中國汽車動力電池產業創新聯盟副秘書長王子冬表示:「石墨烯理論上對提高電池充電接受能力是有幫助的,對其它性能的提高幫助不大。「

據了解,石墨烯是由碳分子網狀結構組成的,組成的石墨烯材料非常薄,其本身是不能存儲電能的,但可以把電池的兩極的材料分開,電子可以非常輕易穿過,完成快速充電和放電。


有業內專家表示,所謂「石墨烯電池」,石墨烯並非作為正負極材料或者電解質,而是取代導電炭黑、乙炔黑、科琴黑、Super P作為導電劑,正極依舊是三元、磷酸鐵鋰或者錳系等,負極是石墨系或者金屬氧化物系,還有電解液和隔膜。

若將石墨烯作為負極材料,高成本則將是很大的壁壘,電動車造價將非常高。並且作為導電添加劑,在常溫下,石墨烯也無法做到超導,與更廉價的添加劑相比,並沒有太多優勢。


此外,廣汽搭載石墨烯基超級快充電池的新能源車NEDC續航達1000公里,同樣離不開硅負極材料,即所謂「摻硅補鋰」電池,負極摻硅是為了提升能量密度,補鋰則是為了提升循環壽命。

研究顯示,硅基負極材料的理論克容量是4200Ah/g,是將電池做到300Wh/kg必不可少的材料。但是硅基負極落地應用也面臨難題,如膨脹率高、產量低、成本高等,國盛證券數據顯示,最低端的硅基負極價格均在10萬以上。


補鋰則是為了解決硅負極材料首效低的缺點。1月8日,國軒高科發布的210Wh/Kg LFP電芯,採用的也是摻硅補鋰技術,預示着行業開始探索商業化嘗試。

曾毓群表示,材料體系創新很重要。未來一定周期時間內,磷酸鐵鋰、三元材料還有提升空間,還是應用的絕對主流,之後會出現新的體系,需要從原子尺度上,深入地理解材料及其界面性質,在材料體系上實現根本突破,避開很多貴金屬,走出一條性價比更高的路子來,應對長遠的、巨大規模的市場需求。

歐陽明高也表示,目前看,純電汽車實現1000公里續航是可以實現的,但我們不能將1000公里續航作為目標。不過對於電動車來說,更高的能量需求是有的,例如在冬天續航縮水,就說明能量非常重要。---(鈦媒體)


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