锂电池车为什么全世界都在推广锂电池车（一）

　　摘要：锂电池车的技术发展之路还能走多远？为什么说锂电池车要被淘汰了？如果特斯拉推出了汽油车或者混动版车，其他不减配，自动驾驶、人工智能等等现在纯电动车的配置该有都有，价格一样甚至略微贵一点，你觉得买的人会更多还是更少？
　　买纯电动车真是为了省钱省油吗？
　　一位在B站注册名为＂章夏Sean＂的博主近日从一个普通科研工作者的角度，对锂电池车技术发展路线发表了视频。
　　视频一开始，章夏向观众提出了一个问题，他首先问大家究竟有多少新能源车主真是因为电动车是电动的才买它的？就是说真的买电动车就是为了省油省钱的车主有多少？
　　（图片来源网络）
　　随后，章夏发表了自己的看法，＂你要说别的牌子我可能还信，你要说买特斯拉就是为了省油省钱，那我觉得你们家你还是别管钱了，那或者多花点钱多点麻烦，真的是为了保护环境的，还有多少是图那块牌照的，或者就是为了开着爽呢，这也说得过去。＂现在新能源车一般都搭配各种新技术，自动驾驶只是其中之一，另外有多少纯电动车主家里面只有一辆车的？更何况北京、上海、广州、深圳等等这些一线城市甚至部分省会城市、二线城市的牌照发放日益趋紧，汽油车入户牌照靠竞拍或者摇号，意欲成为车主除了靠资金实力还得碰运气，有人的＂汽车梦＂N多年了都无法圆梦，因此购买新能源车上户就成为了这些人的圆梦途径。
　　锂电池当年的确是一项伟大的发明
　　从产业链上来说，章夏认为目前基于锂离子电池的新能源车只是从化学能源向真正长期可持续新能源的转换产品。然而，锂电池对于现在手机平板笔记本电脑这样的应用都快应用不了了，充电宝已经成为必需品了，让它带着汽车跑，的确有点勉为其难了，这就是说＂蜀中无大将，廖化作先锋＂，因此锂电池当年的确是一项伟大的发明，发明者还获得了2019年的诺贝尔奖，但是却很难说是革命性。
　　（图片来源网络）
　　​ 首先相对于目前其他电池技术来讲，并没有形成代差，对于所有储能方式最重要的一个衡量参数，就是能量密度，也就是说每公斤或者每升所能储存的能量。目前锂电池的能量密度大概在100-265Wh/kg，也就是每公斤锂电池最多能存储0.1-0.26度电，家用纯电动车比较保守的耗电量估计是每百公里15度电，也就是每公里0.15度电，这样要达到续航500公里的话，需要289-750公斤电池，而汽油的能量密度是12.7kWh/kg，也就是每公斤汽油能储存13度电，是锂电池的50-100倍，直观点说，如果我们按百公里油耗多点算8升，500公里续航需要带40升30多公斤的汽油即可，想增加里程的话多带个十升八升的也无妨。小汽车的自重一般不超过2吨，一般也就1.5吨左右，也就是说如果电动车的话，其中两到三成的重量都要给电池，除了续航里程之外充电时间过长，这是锂电池目前面临最大的两个问题。
　　锂电池留给我们的想象空间并不多
　　锂电池充放电时间其实就是由电极材料和电压决定的，电阻电压确定了，功率就是一定的。这一点，学过初高中物理的都能算出来。目前，世界上已知能用的电极材料基本上就那么几种，不会有太大变化。所以，电压越高充电越快，在电压一定、容量一定的情况下，充电时间需要多少就是多少，充电桩的电压不能无限提高。
　　大家或许不知道，现在特斯拉建立的超级充电桩已经号称能给一个小区供电了，而且这样的充电桩其充电电流、电压过大还会带来其他问题，比如电缆过热等等，会造成一定的安全隐患。章夏说，如果要完全解决这些隐患的话，是需要投入很高的成本，而且锂电池的本身的充放电机理，也决定了快速充电永远充不满，所以你要增加续航里程，势必就要增大电池容量，那么锂电池的充电时间势必也只能是越来越长。另外，锂电池的工作温度是零下20到零上70摄氏度，这是它的工作原理决定的，简单理解就是当气温下降到了一定温度的时候，锂电池的电解液会被冻住无法流动，＂像北京这种气候到了冬天iPhone都经常被冻的关机，就更不要说像东北或者加拿大俄罗斯这种地方，在这种地方开电动车一定要买好拖车险。＂
　　因为形成了产业和比较强劲的需求，所以锂电池现在的研发和技术迭代还是比较迅速的。章夏指出，按照目前情况估计，2025年前后锂电池电动车在同等续航没有补贴情况下，成本可以和一般汽油车打平，在同等续航条件下，电池重量可以比现在再下降20%-30%，之前的锂电池已经可以做到充放电几千次，容量只下降10%左右，用个五六年没有问题，也算相当不错了，但是也就到此为止了，锂电池留给我们的想象空间并不多。
　　换电模式从技术和商业模式上都是扯谈
　　从锂电池的工作原理上来说，它的储能密度的理论上限是600Wh/kg，就是现在水平的两到三倍，＂但这实际上是理论值，这个是永远无法达到的。即便我们按照这个最高的理论值来计算跟汽油的储能密度仍然有20-50倍的差距。＂有人说换电模式至少可以解决充电时间过长的问题，这个从商业模式上来说，目前充电桩的铺开就已经重资产投入的了，这相当于车辆生产商把车卖给了你，还得要管建＂加油站＂。而电动车的生产成本本来20%-30%都在电池上面，换电模式相当于要求车商每卖出一辆车还得至少多备一组电池出来，充一组跑一组，还不一定你到地方一定能有电池用，这个钱谁付？另外，章夏觉得很多人应该都不太放心，随便找块电池装在自己＂iPhone＂上，电池品质和使用时间都成问题，更何况现在电池更新换代速度很快，经常换来换去的电池相信很难在规格上找齐，而且现在车上常用的还是液态电解质锂离子电池，这也还是存在一定安全隐患的。众所周知，目前笔记本电脑和手机上常用的高聚物锂离子电池比液态电解质锂离子电池相对更安全，但储能密度略微下降，成本还要略微上升，所以章夏认为从技术上还有商业模式上来说，换电模式都是扯谈。
　　要舒服还是长续航目前只能二选一
　　电动车的制冷跟取暖目前还是个问题，要舒服还是长续航目前只能选一种，这是热机效率问题，大学物理化学的内容，目前条件下基本无解。章夏说，如果特斯拉出了汽油车或者混动版，其他不减配，自动驾驶人工智能该有都有，价格一样甚至略微贵一点，你觉得买的人会更多还是更少？所以说锂电池作为家用轿车的移动电源，尚且有这么多不足，应用于卡车尤其是重型卡车更是捉襟见肘了，更不要说飞机了，所以到最后即便达到比较好的情况，锂电池也只能满足部分家用轿车的需求，汽油该用还是得用，少不了。
　　大家可以向身边亲朋好友同事同学了解一下，看看经常跑长途到农村出野外的有电动车的家庭一般都是不是第二辆车了，也就是说很少有人敢家里只买一辆电动车的。既然如此，为啥各个国家还要大力推进基于锂电池的纯电动车？章夏说，其实他还纳闷一件事，就是为什么混动车没有大规模推广开来？不用充电桩直接加油，续航比汽油车还夸张，＂我曾经开过一辆普**，开起来油就跟不要钱一样，而且想要的话自动驾驶鸥翼门推背感都可以有，只要钱给够不会比纯电动车更贵。＂他说混动车和目前的基础设施、技术无缝对接，省油保护环境和减少碳排放的目的也都达到了。此外，对于混动车如果逐渐增大它的电池续航再加个充电口，慢慢也就进化成纯电动车了，看起来是多快好省而且啥也不耽误。
　　诚然，我国混动版的卡车、公交车早就已经在路上跑了，最起码北京天津的很多公交车已经是混动版的了，混动版的飞机应该也不是不可能，最起码比纯电动飞机更靠谱，但是为什么大家都非认准了这个纯电动车而且下这么大力气推广呢？20年前，小布什在任美国总统期间，2000年至2008年……（未完待续）