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现在很多人想买新能源车,但心里一直有两道过不去的坎。第一是续航,冬天掉电明显,跑长途要反复规划充电站,遇到节假日高速充电排队,一趟出行折腾很久。第二是电池衰减,开个五六年,电池容量缩水,续航直接打折扣,换一块电池的价格不低,二手车保值率远不如同价位油车。
这两个痛点,说到底根源都在动力电池本身。最近这几年,国内外不少科研机构和车企都在对电池材料、内部结构做迭代优化,一批新的电池技术陆续从实验室走向量产测试。其中有一类已经完成多轮实测的新型电池方案,循环使用寿命相比现在主流车用电池直接提升 5 倍,同时在耐低温、快充稳定性上有明显改善。
很多人看到类似新闻,第一反应会觉得又是概念炒作,距离装车遥遥无期。实际上这一轮升级,不是单纯换一个新材料的噱头,而是针对当下动力电池最突出的短板做优化。今天不用难懂的专业术语,用大白话讲清楚这次电池升级到底改在了哪里,寿命提升 5 倍是什么概念,能不能真正解决车主最头疼的续航焦虑,什么时候有望正式装车落地,以及对普通购车用户、老车主会带来哪些实实在在的影响。同时客观讲清楚目前还存在哪些局限,不夸大效果,方便打算买车或者已经开电车的朋友参考。
一、先搞懂,现在新能源车的电池为什么衰减快
市面上绝大多数家用新能源车,用的就两大类电池,三元锂电池和磷酸铁锂电池。不管哪一种,都有一个绕不开的问题,反复充放电之后,电池会慢慢老化,可用容量逐年下降。
电池内部有正极材料、负极材料,中间还有电解液。每一次充电,锂离子就从正极跑到负极;放电的时候,锂离子再原路返回。理想状态下,这个过程可以无限循环。但现实里面,每一次充放电,都会有少量锂离子被卡住,再也无法参与循环。
时间久了,能够正常移动的锂离子越来越少,电池能存进去的电量变少,也就是大家常说的衰减。除此之外还有很多因素会加速这个老化过程。
快充就是很常见的加速因素。快充的时候,短时间大电流进出电池,电池内部温度快速升高,会破坏电极表层结构。经常长期快充的车,电池衰减速度会比一直慢充的车更快。
低温环境也是一大考验。冬天温度低,锂离子移动阻力变大,不仅可用续航缩水,低温下充电还容易在负极表面析出锂金属,也就是析锂。析出的锂没有办法再参与充放电,属于永久性损耗,会直接缩短电池寿命。
日常用车习惯同样影响很大。不少车主习惯每次都把电充到百分之百,或者经常开到电量很低才想起充电。长期保持满电,或是长期处在亏电状态,都会加快材料老化。
按照目前行业普遍水平,主流磷酸铁锂电池大概充放电 3000 到 6000 次,可用容量降到初始值的八成以下,也就是行业默认的衰减临界点。三元锂电池循环寿命会更低一些,大多在 2000 到 4000 次。一旦低于八成,续航会明显缩水。
咱们换算成实际用车里程,普通家用车一年跑一万五千公里左右。按平均百公里耗电十五度估算,一年完整充放电大概一千次上下。也就是说,正常家用,大部分电车开个四到六年,电池就会出现比较明显的衰减。如果经常跑长途、频繁快充,这个周期还会缩短。
这里提到的新型电池,核心突破点就是大幅延长这个循环次数,在标准测试条件下,完整充放电循环可以做到现有主流电池的 5 倍。很多人听到寿命提升 5 倍,容易理解成车子直接多开 5 倍年限,这里一定要先厘清概念,避免误解。
二、寿命提升 5 倍,到底是什么意思
很多自媒体在转述这条消息的时候,直接解读成电车可以开二三十年不用换电池,属于明显夸大。
电池测试里面所说的充放电循环,指的是从 0 充到百分之百,再放到 0,算作一次完整循环。日常开车几乎不会这么操作。绝大多数车主都是剩下百分之二十到三十就充电,充到百分之八十或者九十就停止。这种浅充浅放,本身就可以大幅拉长电池实际可用年限。
本次升级后的电池,实验室标准循环寿命提升至现有主流产品的 5 倍。举个简单例子,普通磷酸铁锂标准循环大概四千次达标,升级之后可以做到两万次。达到两万次循环之后,电池剩余容量依旧保持在初始容量的八成以上。
放到家用场景里面,代表着只要正常保养、合理充电,电池用到车辆报废,都很难出现明显衰减。
按家用车年均一万五千公里来估算,两万次循环对应的总行驶里程,可以轻松突破百万公里。
但要注意两个前提。第一,这个 5 倍寿命是标准实验室环境下测得,恒温、固定电流、规范充放电,和复杂的真实路况不能直接划等号。放到实车上,受夏天高温暴晒、冬天低温、频繁快充、经常满电停放这些因素影响,实际寿命会打折扣。就算打折,它的耐用程度依旧远超当下在用的动力电池。
第二,寿命更长不等于单次充电续航直接翻几倍。这次升级,优先解决的是电池衰减过快的问题,不是单纯提高电池能量密度。当然新一代方案里面,配套材料优化之后,能量密度同样有小幅提升,同等体积下可以存下更多电量,续航相比现在同规格车型会有一定提升,但不会出现直接翻倍的效果。
简单总结。新电池最大亮点,不是一次性能跑更远,而是用很多年之后,续航不会快速缩水。新车刚买回来能跑多少,开十年之后,依旧能保留绝大部分续航。
三、这次电池重大升级,主要改在了哪些地方
这一轮技术升级,不是单一材料改动,而是多项优化组合在一起,才能实现寿命大幅提升,同时改善低温、快充短板。
电极材料做了改良,结构更稳定
现在的磷酸铁锂,反复充放电过程里面,晶体结构容易慢慢崩坏,是衰减的主要原因。新版本在正极材料里面掺入改性元素,优化晶体结构,来回脱嵌锂离子的时候,材料不容易粉碎坍塌。
负极也不再是传统石墨的简单方案,或是对石墨做包覆改性,或是采用新型复合负极材料。能够承受更大电流冲击,快充、低温充电的时候不容易析锂,减少永久性损耗。
电极材料稳定之后,电池反复充放电也不容易损坏,直接拉长整体循环寿命。
全新电解液配方
电解液相当于电池内部锂离子的传输介质,也是影响寿命的关键。传统电解液在高温、大电流工况下容易分解,产生气体,鼓包、腐蚀内部结构。
新一代电解液添加新型稳定剂,化学稳定性更强,高温不容易分解,低温流动性更好。冬天的时候,锂离子在电解液里面跑起来阻力更小,续航缩水幅度明显变小,低温充电速度也能提上来。
电解液改良之后,电池耐受温度区间变得更宽,夏天暴晒、冬天低温,对电池造成的损伤大幅降低。
电芯封装工艺优化
除了内部材料,电芯的封装、隔热结构也同步升级。单颗电芯之间隔热、散热做得更好,快充的时候热量可以快速散出去,不会局部过热。
过热是动力电池最需要防范的风险,也是加速老化的重要诱因。散热能力提升,除了延缓衰减,也进一步提升电池安全冗余,热失控的风险变得更低。
整套优化组合下来,最终实现三大变化。
第一,充放电循环寿命大幅拉长,也就是大家看到的寿命提升 5 倍。
第二,低温掉电问题缓解,北方冬季续航折损比现在的电车更小。
第三,支持更高功率快充,频繁快充对电池造成的损耗明显降低,不用再担心经常快充伤电池。
四、能不能彻底告别续航焦虑
很多人最关心的问题,就是有了这款新电池之后,是不是再也没有续航焦虑。咱们客观分开看,续航焦虑本身包含两层。
第一层,新车标称续航虚,实际开起来打折扣,高速、冬天缩水严重。
第二层,开几年电池衰减,续航越来越短,越开越不敢跑远路。
对于第二层,也就是电池衰减带来的焦虑,新电池基本可以解决。只要正常使用,十几年下来续航不会明显下滑,不用担心开几年之后车子直接“腰斩”。
但是第一层的续航缩水,不会完全消失。只要是锂电池,低温环境里面活性都会下降,只是下降幅度变小。冬天续航依旧会比常温短,只是差距没有现在这么夸张。
高速行驶风阻大,耗电本身就比市区高,这个属于物理规律,电池技术再升级也改变不了。哪怕装上新电池,高速续航依旧低于官方标定里程,只是衰减问题不再困扰车主。
还有节假日高速充电排队,这个和电池本身没有关系,取决于充电桩数量、充电功率。就算车子充电速度更快,大量车辆同时扎堆进站,排队问题依旧存在。
所以更准确地说,这款新电池可以解决由电池老化带来的长期续航焦虑,让电车不会越开越不耐跑,但不能完全消除所有场景下的续航短板。
五、什么时候可以装车,短期会不会直接替换现有电池
不少人看完会打算再等等,等搭载这款新电池的新车上市再入手。这里要区分实验室测试、量产验证、整车上市,中间还有一段过程。
任何一款车用动力电池,想要装车,都要经过非常严苛的安全测试。挤压、针刺、火烧、高低温循环,全部达标之后,车企还要做整车适配调试。电池包结构、整车热管理、电控程序都要跟着重新调整。
从目前公开信息来看,相关技术已经完成电芯阶段的长期验证,正在进入整车测试阶段。小规模量产装车,最快在未来两到三年逐步落地,最先会用在部分高端车型上面,之后慢慢下放到普通家用车型。
刚上市的一段时间,生产成本偏高,搭载新电池的车型售价不会一下子降下来。等到产能规模起来,成本持续摊薄,才会大面积普及。
还有一个大家很关心的问题,已经买了新能源车的老车,能不能直接换装这款新型电池。答案基本不行。
电池不是单独一块配件,电池包的尺寸、接口、电控系统都是车企专门匹配对应车型设计的。新一代电池的电压、包体结构和老款车型不兼容,没有办法简单直接替换。老车主只能继续使用原车配套电池。
六、除了用车体验,还会带来一系列连锁变化
这款长寿命电池普及之后,不只是车主开车更省心,整个新能源车行业都会跟着发生变化。
新能源车保值率会明显上涨
电车保值率低,最大的原因就是买家担心电池老化,后期换电池成本太高。二手车商收车的时候,会直接把未来电池更换成本折算进车价里面。
如果电池可以稳定使用上百万公里,十几年不用更换,二手电车最大的短板就消失了。二手新能源车的估价逻辑会向油车靠拢,保值率会明显提升。买电车不再是开几年就大幅贬值。
购车思路会发生改变
现在很多人选电车,会纠结要不要多花钱上更大容量的电池。担心几年之后衰减,续航不够用,干脆一步到位选长续航版本。
等到长寿命电池普及,电池衰减不再是难题,日常通勤代步,不需要盲目追求超大电池。选够用的容量就可以,购车成本能够降下来。
电池后期维保压力降低
目前很多车企电池质保有条件限制,有的要求必须非营运、定期在店内保养,一旦不符合条款,质保失效。一旦出保之后电池严重衰减,自费更换费用很高。
新电池本身耐用度足够,正常家用很难在车辆使用周期内衰减到需要更换的程度,车主不用再为电池质保条款反复纠结,维保方面的顾虑变少。
对储能行业同样价值很大
这类超长循环电池,不光适合装在汽车上面,在光伏储能、家庭储能领域需求量也很大。风光电站配套储能设备,需要电池反复充放电,对循环寿命要求极高。长寿命电池普及之后,可以大幅降低储能电站后期更换电池的成本,间接助力新能源电力发展。
七、现阶段还存在哪些短板,不要盲目期待
任何新技术都有短板,咱们不回避现实问题。
第一,初期制造成本偏高。新材料、新工艺对应的生产成本高于当前主流电池。刚量产装车,同等容量的电池价格会比普通电池贵,新车售价很难做到平价。想要成本降到大众可接受的水平,需要足够大的产能支撑,还需要时间。
第二,快充速度有上限。虽然相比现在电池,快充耐受能力变强,但不可能做到几分钟直接充满。受整车高压架构、散热条件约束,家用车的充电速度提升是循序渐进的,不会一步到位。
第三,依旧有安全边界。长寿命不等于不会损坏。如果长期严重磕碰、泡水,或是持续极端高温炙烤,电池依旧有可能出现故障,不是绝对不会出问题。日常该做的保养、检测不能省略。
第四,不是唯一的技术路线。现在全球范围内,多条动力电池技术路线并行研发,除了本次提到的改性长寿命锂电之外,半固态、全固态电池也在持续推进。最后哪一条路线最先大规模普及,还存在不确定性。有可能中途出现其他更有竞争力的方案。
八、给打算买车的普通人的实用建议
看到这类技术新闻,很多本来打算近期买车的人会犹豫,想再等等。要不要等,可以结合自己的实际情况判断。
如果你手上的旧车已经没法继续用,急需买车代步,不用为了还没有大规模量产的新技术无限观望。现在市面上主流电车已经足够满足日常通勤,只要选靠谱品牌,电池质保齐全,正常开个七八年没有问题,完全够用。
如果你家里已经有代步车,购车不是刚需,可以暂缓购车,观望两到三年。等到新一代长寿命电池车型落地,可选车型更多,技术更加成熟,买车之后长期用车会省心很多。
如果你常年在北方生活,冬天低温是最头疼的问题,可以优先选择低温性能更好的车型。等到耐低温的新一代电池普及,北方用户的电车使用体验提升会非常明显。
不管是现在的电车,还是未来搭载新电池的车型,养成良好的充电习惯,依旧可以延缓老化。尽量避免每次都充到百分之百,电量很低的时候及时充电,不要长期亏电停放,夏天车辆尽量避免长时间暴晒。
九、总结
这次动力电池的升级,核心突破就是电池循环寿命大幅提升,达到现有主流车用电池的 5 倍,同时优化了低温性能与快充耐受能力。
它不能让续航直接翻倍,也不能彻底消除高速耗电、冬季掉电这类物理层面的短板,但可以解决困扰电车用户最久的难题,也就是开上几年电池快速衰减、续航越来越差。
一旦这项技术大规模落地普及,新能源车长期使用的可靠性会迈上一个新台阶,二手车保值率上涨,大家买车的时候不再过度担心电池老化,大家口中的续航焦虑,很大一部分会随之消散。
新技术从实验室走到千家万户,需要经过整车测试、量产爬坡,还需要一段时间。不用盲目炒作,也不用全盘否定,保持客观看待即可。动力电池持续迭代,也是新能源车未来发展的大方向。
话题讨论
你现在开的是油车还是新能源车?最让你头疼的续航相关问题是什么?如果长寿命电池车型上市,会不会考虑换电车?欢迎在评论区留言交流,点赞关注,持续分享汽车领域实用科普。
免责声明:本文为新能源行业科普,相关技术指标基于公开测试数据,量产装车效果以车企官方说明为准,不构成购车建议。
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