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续航能力为什么会成为电动汽车的痛点,直接加两块电池上去不行吗?

  我来回答你的问题,正常理解为"加大油箱可以增加燃油车续航"。的确,电动车的电池就相当于燃油车的油箱,多加两块电池的确可以增加续航,但是二者有一个重大区别,那就是能量密度。
  汽油的能量密度是12222Wh/kg,车用锂电池包的能量密度在150-195Wh/kg之间(两三年前的数据为130-160Wh/kg)。
  在能量密度比较低的时候,通过增加电池来提高续航,就会显得越来越"不堪重负"。下面是我做的一个仿真,采取的能量密度数据大概是130Wh/kg,计算结果可能有点问题,但曲线的大体形状是正确的:
  装150kWh电池只能跑不到700km,与900km相差不少。
  装225kWh电池只能跑不到800km,与1350km相差甚远。
  无论装多少电池,续航里程都突破不了1250km!
  为什么会这样呢?原因在于,当电池容量很大的时候,所增加电池容量大部分都用来运输电池本身了!如果不太容易理解,我们可以打一个比方:一个人徒步远行,路上没有补给,带1斤的干粮可以走20公里,带2斤干粮可以走40公里,但是带100斤的干粮就可以走2000公里吗?肯定是不能的,因为干粮本身的重量就把远行者给压垮了。
  那么汽油车为啥没这个问题呢?原因很简单,汽油的能量密度太高了,增大油箱变得不划算的"临界续航里程"还没达到呢! 航空飞机和战斗机其实就有一点这个问题,但并不严重:满油和空油两种状态下的油耗差异就非常大。也就是说,能量密度决定了堆电池数量的难度! 在能量密度受限的情况下,电池数量堆到一定程度,就会变得相当不经济了。
  电车电池布局
  那破解之道是什么?有三条路:
  一、 提高充电便利性
  如果充电很便利,那续航短点也好接受是吧?如今,特斯拉、蔚来、小鹏都在大力建设自己的专属充电桩或换电站。
  二、 随用随换or电池充电宝
  消费者对续航里程的追求,是分场景的。平时城市交通,续航可以短一点,用小电池;长途的话,临时换大电池。当然,目前只有支持换电的蔚来品牌能做到这一点。爱驰汽车设计了一个"备用电池包",在远行前可以到4s店加上,临时增加了续航。可惜的是,爱驰汽车的声量越来越小了。除了上面的外置充电宝,还有一种内置的,也就是传说中的"增程式电动汽车"。理想ONE就是这样一种车,汽车之家创始人李想称之为"没有里程焦虑的电动汽车"。
  三、 硬核之路:提高电池能量密度
  硬碰硬的方案,那就是提高电池能量密度了。当然,这是很难的一条路,随着越来越接近锂电池的物理化学极限,还会变得越来越难。几年前电池包能量密度大概在130-160Wh/kg之间,2021年的主流电动汽车第一梯队也才到了170-185Wh/kg。有没有做得更好的呢? 那就需要提到一位容易被人忽视的尖子生了: 那就是极狐阿尔法S,电池包能量密度高达194Wh/kg!在高能量密度电池包的支持下,阿尔法S两驱版车型的续航也达到了量产车型最高,达708公里!
  电池
  正是对高能量密度特别有兴趣,前一段我参与了知乎汽车拆车试验车的活动,拆解了极狐阿尔法S这款车。拆车过程中了解到,极狐阿尔法S电池包能达到这么高的能量密度,与它的自研深度有关。一方面,它与供应商合作投资建设电芯厂,深入到制造与质量控制的第一线;另一方面,电芯组成电池包这一环节全部自研,没有外包给供应商。
  在拆车之后,我的总体感觉是:这款车在产品拆解之后,看起来各方面的确很不错,甚至可以说它最强的地方,就在于不怕拆,这也是为什么我很有兴趣来拆它的原因!
  电池
  它的问题在于拆解之前,作为一个产品整体,没有赢得消费者去了解它的兴趣,这也是它接下来需要痛下功夫的地方,也是决定它生死存亡的关键。
  成本控制、电池技术等等都是要统筹考虑,而且现在很多消费者都是看续航里程然后再看价格。
  从多方面考虑,对电动汽车来说,加块电池意味着充电时间变长,汽车成本增加,汽车价格上去了,汽车重力分布发生变化,需要重新设计,同时占用汽车空间,可用空间包括座位、后备箱都变小等等很多问题。
  因为蓄电池技术没有重大突破,限制了电动汽车的应用。现有蓄电池充电时间长,寿命短,质量重,体积大,低温容量大幅下降。
  不是加不加电池的问题,是增加充电网点的问题。燃油车难道就没有因为续航问题痛过吗?北京城是我国的首都够大吧,以北京为例,半径20公里,一辆电动汽车怎么着也得跑200公里吧,难道跑不下个北京城吗?只要能充上电,哪还有什么痛点。这就把问题围堵回来,使用消耗能量的设备,不是设备本身是痛点,关键在于设备内的能量多少。有认同观点的朋友可以加我探讨,不认同的咱们也来辩一辩。

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