由于PHEV、HEV没有里程焦虑,所以本文讨论的“新能源汽车”,默认是纯电动EV。
整体上来说,不是。
目前,大家选新能源车,400公里续航保底,希望越长越好。之所以这样,是因为之前电动汽车续航太短了,穷怕了。
出行特点vs里程焦虑
下图出自侯聪的博士论文,北京市每日出行特点。图中显示:80%的每日出行在50公里以下、95%的出行在100公里以下。
理论上说,200公里的续航就妥妥的了。然而,理论终究是理论,消费者还是会产生“里程焦虑”,原因大体上有以下几方面:
加油/充电余量:不可能真的到油尽灯枯的时候再去加油/充电,多数人习惯还有几十公里续航的时候就去加油。考虑到充电桩/站远少于加油站,那剩下100公里续航的时候,就得去充电了。OK,以200公里续航为基准,这下刨去100公里,那至少要300公里续航。真实续航vs工信部续航:中国厂家给出的是NEDC续航,美国的是EPA续航,欧洲现在是WLTP续航。大体上来说,EPA比较准,而NEDC就要大打折扣。说是300公里续航,实际开能到260吧。高速、高温开空调、低温开暖气,都要刨去一大块,极端情况下打个对折都有可能。比如看这条:如何看待蔚来车主实测ES8续航只有178公里? OK,如此看来,要想开得舒服,那至少要200 200 100 = 500公里续航。远行需求/突发需求:即便说95%的情况下都在市区开,但大家也是希望周末去郊个游、春天开回家,遇到急事开个跨城的啊,那电动车怎么办?
考虑以上情况,大部分消费者在选电动汽车的时候,还是希望续航越长越好,最好能到800-1000公里吧。然而,就目前来说这是有问题的。
高续航带来的问题
电池很重,往往要占到整个车重的20-30%左右。相对于燃油车,这部分车重是额外增加的,相当于“能量征税”。
也就是说,我再多加1度电的电池,需要先被征走0.3度,只有0.7度是真正可以增加续航的。随着续航变长、电池增加,这种“能量税”会越来越重,从经济上变得不再可行。
这样说起来也有点讽刺,本来说是节能减排呢,结果现在每个车都额外背了几百公斤的电池瞎跑,那不是背道而驰吗?
在下面这个回答中,我曾做过一个不太严谨的计算:
为什么特斯拉靠锂电池就能达到 500 公里续航?
Model S 75做个仿真,纵坐标是续航里程,横坐标是电池容量。装150kWh电池只能跑不到700公里,与900公里相差不少。装225kWh电池只能跑不到800公里,与1350公里相差甚远。无论装多少电池,续航里程都突破不了1250公里!
为什么会这样呢?原因在于,当电池容量很大的时候,“能量税”也很重,所增加电池容量大部分都用来运输电池本身了!
打个比方,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??
不难发现,这个问题的关键在于能量密度。电池组一般在130-160Wh/kg,而汽油是12222Wh/kg,相差将近100倍。
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。
有没有解决方案?
通过上述分析,我们知道了。即便不考虑电池成本(假设电池不要钱),也不可能无脑堆电池来获得高续航。
那么有没有解决方案呢?
一、硬核方案:提高电池能量密度
如果能量密度是关键问题,那我不断地研发,提高电池能量密度不就行了吗?
遗憾的是,这个道路非常艰难。
短期来看,面临能量密度与安全性的矛盾。如下图,越靠近右上的技术,能量密度越高;但颜色也越红,意思就是越容易出安全问题。