纯电动汽车续航未来能否持续大跨度突破?
如果纯电动汽车续航,那么它未来会打垮度突破么?答案是不一定的除非充电、安全问题得到解决,则很难有大的突破。虽说随着科技的发展,纯电动汽车的续航里程在不断地增长,使问新能源汽车这一行业有所发展,但是还有更多的问题在禁锢着新能源汽车产业的长足发展,首先是安全问题,安全放在第一位,众所周知纯电动主要靠电力来驱动,而它的动力电池在380V左右,如果动力电池的质量不够可靠,那么它就会对人们的生命及财产安全造成很大的威胁。所以这是制约它发展的原因。其二是充电桩是否能普及、如果充电桩不能产业化、普遍化生产安装,使充电问题不能得到改善,它也会制约纯电动汽车行业的发展。其三是电池的材料和成本问题,一般的电池材料密度较低,所能储存的电能很有限,所以就需要寻找高密度,高质量的电池材料,那么随之而来的成本费用问题就需要好好考虑了。还有就是车辆的动力问题,一般的纯电动汽车与燃油汽车相比动力有很大的差距,所以导致大多数人不愿意购买电动汽车,如果这些为题不能得到解决,未来很长一段时间内纯电动汽车便不能大跨度突破。
对这一方面我是比较有信心的,最近短短几年的时间,从普遍200公里续航,到现在的500公里比较常见,很多厂家挑战700公里,就可以看出在续航方面的持续提升,而且现在燃料电池,固态电池等等技术层出不穷,也让人信心十足,而且锂电池方面虽然一直业内都认为现在是瓶颈期,很难有大的突破,但是具体技术如何,其实谁都不敢保证。比如今年年初的时候就有美国芝加哥大学的团队公布了,空气锂电池的技术。现在的锂离子电池中,虽然只需要 1 个相对原子质量仅为 7 的锂离子(相对原子质量为一个碳原子质量的十二分之一)就可以携带 1 个单位的电荷,但其阴极却需要还需要比锂重得多的镍、钴、锰、铁、磷、碳等原子构成化合物一起去“收纳”这个锂离子。导致为了这 1 个单位的正电荷,仅在阴极就要配备 1 个相对分子质量可能接近 100 的“庞然大物”。再加上阳极和其它材料与结构的重量,一块锂离子电池的能量密度一直做不上去。这也是为什么,一辆携带了半吨锂离子电池的电动汽车,续航里程却远远小于仅仅加了几十升汽油的普通汽车的原因。而锂空气电池就不同了。与锂离子电池需要锂的化合物和石墨做电极不同,锂空气电池可以直接使用锂金属单质(Li)和空气中的氧气(O2)作为电极。在最理想的情况下,电池放电时,由氧气氧化锂单质生成过氧化锂(Li2O2),在外电路中产生电流;充电时再由过氧化锂分解成锂和氧气。全过程无需其它质量较大的元素参与,而阴极甚至可以直接使用重量和成本都可以忽略不计的空气!因此,锂空气电池可以实现比锂离子电池高得多的能量密度。类似的技术其实一直层出不穷,这也是我对纯电动车抱有很大信心的原因。
从技术升级的角度来说,纯电动汽车续航里程的大跨度突破迟早的事。纵观这两年来纯电动车型续航里程的提升速度,从刚开始的200-300km,到现在的400-500km,纯电动车型续航里程已经有了较大负的提升,但就目前的来说,续航里程的提升还存在较大瓶颈,各家新能源车企也在竭尽全力的从各个方面突破续航的天花板,比如优化电池管理系统、优化设计减小风阻、研发新能源专用的开发平台,但这些措施很难做到提问中的大跨度的提升续航里程,比较可靠的是提升电池的能量密度,即单位容量电池中的电量,这就涉及到电池技术的突破。以目前采用最广泛的三元锂电池为例,通过提升三元材料中镍元素的比例来打造"高镍电池"是比较常见的做法,从几年前的5:3:2镍钴锰三者比例 转为 6:2:2 ,甚至还有 8:1:1 的比例,但这三元材料的比例并不是能无限制的提升,国产的 8:1:1 比例的三元锂电池因为安全性原因一直无法量产,原因就在于此。而即便镍钴铝比例为 8:1.5:0.5特斯拉Model 3,其能量密度也只能达到 260Wh/kg ,已经是目前量产车型中最高的,其续航里程也只是在500km。所以,很多人盼望的1000km、2000km的续航是可期的,关键的核心在于电池技术的突破,如何提升能量密度,能否突破新电池技术如石墨烯电池的技术瓶颈,是未来提升纯电动车续航的重中之重。
纯电动汽车无非最理想的状态就是续航里程足够长,并且重量轻,保养起来也便宜,并且价格方面也比较划算,这才是未来纯电动车汽车最理想的状态。纯电动汽车的电池环保性各方面也会实现突破性的发展。由于目前电动汽车的电池一般含有重金属和有毒元素,所以说并不算真正的环保。未来的纯电动汽车一定会发展出低污染或者是零污染的电池。