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聚焦续航丨两轮电动车“长续航”战场上,通过电池材料决胜负?

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电动车续航里程受控制系统、动力系统、回收系统、车身设计等多因素影响,而电池,是整个电动车最为重要的组成部分之一,也是推动电动“长续航”发展的核心所在。

只有能量密度更高、使用更安全、生命周期更长、成本更优的电池才能真正推动电动车行业进入长里程时代。

提升电动车续航能力,跑得更远

电动车续航能力不足一直是个老大难的问题,特别是对城郊、乡镇骑行用户来讲,续航里程不足是其核心痛点之一。

为了实现更长的续航里程,电池材料以及其能量密度都在不断实现技术迭代与提升。新国标以前,市场主要是铅酸电池为主,实现续航增加的方式多以增加电池数量为主,搭配更加节能的硬件,降低设备耗电等为辅。新国标以后,锂电池凭借在体积重量、能量密度、循环寿命等方面远超铅酸电池的优势,逐渐成为电动车企业的主流选择。

锂电池原材料,电动车续航增加突破口

目前,市场上电动车使用的锂电池,主要有包括锰酸锂电池、磷酸铁锂电池,以及目前广泛使用的三元电池(包括镍钴锰或镍钴铝三元)等。

锰酸锂电池成本低、安全性和低温性能好,但是其材料本身并不太稳定,容易分解产生气体,因此多用于和其它材料混合使用,以降低电芯成本,但其循环寿命衰减较快,容易发生鼓胀,高温性能较差、寿命相对短;磷酸铁锂电池的主要优点在于成本低、热稳定性较强,但能量密度较低,续航能力较差,且在低温环境下能量密度衰减严重;三元电池在能量密度方面有了显著提升,续航能力更优,是未来提升电动车续航里程的方向之一,但缺点在于热稳定性较差、成本较高、循环寿命差。

图:根据市场公开资料整理

可见,电池的能量密度受电芯工艺的影响很大。因此电芯正负极材料的选择和突破,是能够有效增加电池的能量密度的关键所在,也是电动车续航增加的突破口。

“长续航”战场,电池材料决胜负?

除了这些不同材料的锂电池,目前市面上,比较火的电池还有石墨烯电池。

由于其独有的特性,石墨烯被称为“神奇材料”,相较于其他电池材料,石墨烯具有高导电性、高强度、超轻薄等特性,基于此,石墨烯电池在充放电循环次数、充电速度、能量比上优势明显,续航里程也远超其他电池。

不过,目前石墨稀还没达到实用化阶段,离大批量生产还有很长的路要走。可一旦新型石墨烯电池实验成功并得以推广,无疑将成为电动车续航里程突破的新发展点。

除此以外,氢能源已经投入使用,钠离子电池、锂金属固态电池等也处于研发中。

电动车“长续航”战场上,电池材料或将各大整车企业、电池企业决胜的关键。

总结:

电池作为电动车的核心所在,对电动车的续航能力有着决定性的影响,通过电池材料的革新提升电动车续航是最行而有效的方式。

但是正如我们前面2篇文章讲的,解决续航焦虑可以通过内部——包括高密度电池、优化车辆空间结构,引进新框架技术,降低车辆整备质量;提高动能回收系统的回收效率等方式进化实现;也可以通过快充、换电等外部方式解决。

唯一确定的是,随着电动车销量不断攀升,加之换电模式的兴起和快充技术的发展,对电池的需求量提升的同时,对电池本身的要求也在进一步提高,如何平衡电池性能、使用寿命和安全性才是当前最重要的。

编辑:MASK

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