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「芯視野」續航1000公里的“追逐”?

作者:由 愛集微APP 發表于 書法日期:2022-06-23

比功率單位怎麼來的

進入2021年,新能源汽車的續航史好似進入了新航道。

無論是蔚來汽車釋出150kWh固態電池,稱搭載該電池的車型,NEDC續航可達到

1000公里;

還是智己汽車宣佈旗下首款車型與寧德時代開展合作,搭載“摻矽補鋰”電池,最大續航里程將超過

1000公里;

以及廣汽埃安在其官微釋出的一則石墨烯超級電池預告稱,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,

好似車企已不約而同跨入

“1000公里俱樂部”

,讓此前困擾行業十幾年的“里程焦慮”成為過去時?

質疑聲隨之而起,圍繞“1000公里續航”話題的爭議火藥味十足,站隊雙方口誅筆伐勢同水火。但細究起來,“口水戰”的背後其實是短期和長期之爭,關鍵的問題或是這一續航里程究竟何時能駛向“現實”?

「芯視野」續航1000公里的“追逐”?

難度在哪?

1000公里續航的重任無疑就是“電池材料創新”,畢竟電池佔據電動車成本四成左右。但需要明確的是,一直以來動力電池要在平衡比能量、壽命、快充、安全、成本等相互矛盾的效能指標上“取捨”,而新型材料“替代”目前主流的電池材料如鋰電池等,顯然是需要厚積薄發的一件事情。

此外,增加現有電池數目是當下可操作的方法,相應地實現快充則挑戰更甚。

我國臺灣某資深人士對集微網記者表示,

續航多少要看在車上裝多重的電池,理論上是電池越多,續航越長。

以特斯拉某量產車最大電池容量是100kWh、續航500公里為例,以家用電220V來充電,約10小時充滿,電流達80A;而以400V超充,則1小時充滿,電流則需要450A。

以此估算,這位人士分析,

如果要續航1000公里,車重或要再增加800公斤。而如果達到半小時充80%的效果,那麼充電站的電流電壓至少要增3.2倍,這一難度偏高,這意味著充電樁電壓和電流都要更改。

不止如此,在電動車中扮演“指揮”作用的BMS(電池管理系統)也要匹配“最佳化”。恩智浦半導體副總裁兼驅動和能源系統產品線總經理李曉鶴提及,在整車電氣化過程中,延長續航里程、縮短充電時間是其中一大挑戰。電池本身在成本和效能上已成為整車廠致勝的關鍵點,而電池的安全性以及效率需要透過BMS系統的提升來體現。

TI中國區嵌入式與數字光處理應用技術總監師英也表達了類似的觀點,

即BMS系統設計時要解決安全性、可靠性以及如何最大化續航里程的挑戰。

“從電化學的角度來講,延長里程要提高比能量,縮短充電時間則要增加比功率,如果需要用更激進的化學材料來做電芯以提高比能量和比功率,那或會出現更明顯的危險因素或可能的風險點,如過壓、過充、不穩定的化學物質、熱失控等,

這就需要BMS有更快的診斷速度,以及更精確的對於電壓、電流、溫度甚至壓力的感測測量。”

李曉鶴進一步指出,

“這也意味著,在逐漸挑戰比能量和比功率極限的過程中,電池管理的功能安全的等級、診斷的精度和速度變得愈發重要。”

顯然,續航1000公里不止是“電池”及電池管理系統在戰鬥,一系列的配套措施也要跟進。而且,8分鐘快充也不光是電池的問題,更取決於高功率充電樁技術的推廣,因而這在很大程度上是一個產業鏈耦合問題,對中國的充電樁行業進一步的技術升級亦形成挑戰與機遇。

不再是夢?

釐清大勢,才能走得長遠。

而電動車的續航之路邁進1000公里這一“新里程”,其實是長期蓄能的必然。

有專業人士分析說,

電動車所謂的續航不足、成本高等問題本質都是“生產得太少”,只要市場規模足夠大,吸引更多的人才進來了,解決複雜問題的能力也將不斷躍進。以彭博新能源財經資料來看,電動汽車電池組平均價格從每千瓦時1100美元降至每千瓦時137美元,在過去十年中下降了89%。

而隨著電池的不斷進步和發展,接下來這十年電池成本的“下滑”趨勢將一直持續,續航里程也將隨之不斷提升。

在這一趨勢面前,唯有識勢和謀勢才能掌握主動。

一方面,全球已形成開發電動車的共識,註定大有可為。另一方面,對於國內汽車業來說,以往在傳統汽車領域“為別人做嫁衣”,技術換市場的路線已然證明“覆水難收”,而電動車顯然是國內“翻盤”的百年一遇的機會。

即使解決里程焦慮是頭等大事,但對於國內整車企業而言,越是技術活,越是“心急吃不了熱豆腐”。國內企業只有拿出賺慢錢的定力來,以技術為出發點,專心投入研發,注重理論和實際的結合,真正拿出真槍實彈的好產品才是王道。

無論如何,向1000公里“行車”已註定“在路上”了。

深層震盪?

不止是1000公里的“追逐”讓行業劇變,2021年開局就讓業界目睹全球汽車科技領域的新一輪大潮,無論是華為、百度、微軟、索尼還是蘋果等等紛紛大手筆入局智慧汽車,引起的“風暴”已越刮越猛,而產業邏輯的重塑與劇變已然是草蛇灰線。

就如華為智慧汽車解決方案BU CTO蔡建永所言,當前市面上很多智慧汽車更像是手機時代的山寨機。智慧汽車的特徵在於:平臺可以快速迭代,硬體持續更換,軟體持續升級;非常豐富的生態以及可以滿足使用者的個性化體驗。智慧汽車要成為真正的智慧終端,還應加快構建開放協同的智慧汽車生態。

智慧汽車的未來已來,而電動車在這方面的優勢更為顯著。有分析說,

電動車跟傳統車最大的差別是模組化可程式設計,如果說傳統燃油車是個諾基亞塞班系統,那電動車就是iPhone。

而且,在加入了共享出行和自動駕駛之後,電動車的能力將被放大很多倍,再造一個全新的經濟模式亦可想見,未來的趨勢或是送硬體、賣軟體和服務的新業態。

而且,正如同智慧手機再造了手機供應鏈一樣,智慧汽車或將重塑產業鏈格局。

處在這一歷史的“關口”,無論是在關鍵晶片如主控晶片、功率器件、鐳射雷達、感測器領域改寫自主率的現狀,書寫新的傳奇;還是在作業系統另起爐灶,抑或在V2X通訊另闢蹊徑,無數新老玩家或將重新劃分勢力範圍,形成新的均衡格局。

可以說,電動車經歷了前些年的漫長積累,如今已然進入質變期,市場和技術的爆發就在眼前。疊加近段時間以來的汽車晶片斷供之“殤”,供應鏈的自主可控和重塑已然迫在眉睫。能否在大變局之下,沉下心來積累和積澱,未來不再被人卡脖子,也不要給別人做長工?

這一切或可以阿爾貝特施韋澤那句名言來印證:“我憂心忡忡地看待未來,但仍滿懷美好的希望。”(校對/清泉)