随着多起安全事故的发生,电动汽车未来是否还会坚持以能量密度和长续航为第一考量因素仍是未知数。但话又说回来,如果不以长续航作为最重要的考虑因素,那么纯电动车的真实市场需求究竟在哪?

 

关于近期几起电动汽车起火事件频繁进入消费者视野,电动汽车行业开始由“里程焦虑”转入“安全焦虑”。对于这种情况业内人士普遍认为,因政策补贴因素盲目追求电池的高能量密度是目前电动汽车暴露安全问题的最大隐患。

 

“将补贴和动力电池能量密度挂钩并无问题,但要符合技术的客观发展规律,新能源汽车发展节奏要稳。”汽车动力系统专家、中国科学院院士欧阳明高明确指出,现在电动汽车为追求高能量密度、高续航,削减了电池中的隔膜厚度,给电池安全造成了影响,很容易造成热失控。

 

 

欧阳明高还表示,补贴政策频繁调整并不利于产品质量验证,补贴政策一年一变,与产品开发周期也不匹配,“动力电池材料改进开发周期一般需要 24~28 个月,部分企业为获得补贴盲目追求高能量密度,会缩短测试验证时间,进而产生安全隐患。”

 

所以在 2019 年新能源汽车补贴政策的实施大幅退坡之际,不少企业对纯电动汽车续驶里程进行理性思考。

谨慎下前行

日前,北京汽车集团董事长徐和谊公开表示:“今后新能源汽车续驶里程会逐步标准化。在我看来,续驶里程在 300 公里左右是非常经济、合理的数值。”不止徐和谊,包括工商联汽车商会以及汪云青等多位资深媒体也持同样态度。

 

 

当然,从目前来看,电动汽车发展的趋势已不可逆,在这样的背景下,如何真正找到能够保证电池和整车安全性的技术将成为掌握未来电动汽车话语权的关键因素。

 

业内人士认为,由于现在汽车企业都跟着政策走,为了缩短测试周期,让新车尽快上市,对于动力电池的细节方面验证并不全面,而且行业内很多企业可能都没有实现动力电池验证的相应技术手段和能力。

 

“不科学的成本需求增加了安全隐患,近年电池行业流行的系统简化设计、单体电芯容量体积提升等做法,都增加了电池的安全隐患。”以特斯拉为例,为了减轻重量和成本,特斯拉取消了电池最外的绝缘层,导致危险程度进一步加深。

 

 

据不完全统计,全国 2018 年已发生的电动汽车起火事件超过 40 起,车辆涵盖乘用车、公交车、物流车等不同车型,仅在深圳市就发生 8 起新能源物流车自燃事故。

 

另外前瞻产业研究院对 2017 年以来新能源汽车的起火事故分析统计,充电场景是起火的高发场景,占比达 50%。起火事故的原因中,动力电池自燃占比为 31%,主要是由于锂电池发生内部或者外部短路后,短时间内电池释放出大量热量,温度急剧升高,导致热失控。不难发现,电动汽车起火大部分原因指向动力电池。

 

那么电动汽车行业到底需要什么样的电池技术?

 

 

欧阳明高称,由于动力电池在工作时会发热,其正常情况下可控,但在电池温度过高或充电电压过高时,电池内部化学反应会接连发生,产生连锁反应,使电池内压及温度急剧上升,进而引发电池热失控,引起燃烧或爆炸。抛开外部的使用和环境问题的变化,发热原因与本身的制造材料与工艺也息息有关,电池使用时间过长、电池包温度不均、短路等问题都可能导致热失控。

 

“原因很多,但最主要是电池验证不足。”国家 863 电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬认为,动力电池组是非常复杂的能量系统。一个电池的安全和循环寿命,除了关乎电池自身产品质量,更重要的就是安全管控。

 

但伴随政策补贴退坡,以及行业低潮期的到来,包括外资、自主以及新造车企业、动力电池行业都在电动汽车产品布局和品质上面临巨大压力,同时也开始提升对于电池安全等问题的重视程度。

 

 

 

当然,对于电动汽车以及电池安全性的拷问绝不仅限于中国。据数据分析,2019 年全球销量预计将增长至约 200 万辆,此外,随着电动汽车在世界大部分地区实现持续增长的道路,到 2025 年,预计每年将售出 1000 多万辆电动汽车,面对电动化时代的到来,如何保证安全二字,将成为消费者和汽车制造商最为关注的话题。

最终路径

目前在动力电池的全球竞争中,中日韩三国处于相对领先地位,但因不确定性因素,中日韩三国电池企业发展策略和技术路线也存在着相当大的区别。

 

从中国市场来看,应用最多的高能量密度电池主要是三元锂电池和磷酸铁锂电池,已经占据了动力电池产业 90%以上的市场,其中三元锂电池仍是主流电动汽车采用的产品。但随着三元锂离电池安全问题的急剧增加,专家普遍认为钛酸锂电池在安全性方面更具优势。

 

 

 

除了安全性高之外,钛酸锂电池还具备其他三大优点:第一、使用寿命长,高倍率充放电次数能达到其他类型电池的 10 倍甚至 20 倍以上;第二,温域宽,可以在低温或高温条件下正常的工作;第三,可以实现高倍率充放电,钛酸锂电池可在 10 分钟,甚至 5 分钟内充满,耗时远低于三元锂电池的 1 小时。

 

但相较于对手,钛酸锂电池也有短板,那就是电池能量密度。以特斯拉 Model S 为例,该车续航里程超过 500 公里,但若换成钛酸锂电池也许只能跑 300 公里。此外,钛酸锂电池的成本也较三元锂电池更高。因此,大部分以能量密度和续航里程作为主要考量依据的乘用车制造商放弃了这一电池品类。

 

不过面对后补贴时代的来临,已经有企业表示考虑三元锂电以外的其他技术路线。

 

 

 

奇瑞新能源汽车技术有限公司副总经理、研究院院长倪绍勇就表示,“作为汽车制造商,今后动力电池肯定选择多元化技术路线。三元锂电是主方向,但磷酸铁锂未来肯定会是我们的选择。磷酸铁锂有它的特殊性,尤其在小型代步用车上很适用。”不仅如此,倪绍勇也认为在未来一到两年里,市场对磷酸铁锂电池的需求会增强。

 

除了电池技术之外,电池制造商也在发生变化。

 

据外媒报道,技术公司 Technavio 近日发布的报告显示,2019 年至 2023 年,全球电动汽车电池市场年复合增长率将接近 23%,累计规模增长达到 157 亿美元。预计电动汽车电池和相关技术的进步将在未来几年推动电动汽车电池市场的发展,其中一些汽车制造商正在与其他制造商建立合作伙伴关系,以开发新一代电池。

 

从目前来看,全球电动汽车电池市场高度分散,主要电池制造商包括松下、LG 化学、比亚迪、宁德时代、三星 SDI、GS 汤浅国际等,这些公司专注于整合先进技术以提高其市场份额。不过这种局面很快也将被打破。据了解,目前特斯拉、宝马、戴姆勒、比亚迪、吉利等多家车企都选择了自己掌握核心的“三电”技术。

 

 

 

作为电动汽车的先行者,特斯拉原本由松下供应电池。如今,特斯拉兴建了第一座超级电池工厂——Gigafactory,2018 年投产后产能将达 35GWh。有资料显示,特斯拉在必要时将把电池产能扩大到 150 GWh。

大众将在德国萨尔茨吉特(Salzgitter)建造新电池厂,投资 100 亿欧元约合人民币 784.4 亿元,从投资规模和配套的车辆数量来看,大众新电池厂产能或许是特斯拉超级电池工厂的 2 倍。奔驰打算在 Kamenz 地区由旗下全资子公司 ACCUMOTIVE 投资约 5 亿欧元(约合人民币 39.22 亿元)建设新电池工厂。

 

宝马在华首家高压电池工厂项目位于华晨宝马沈阳发动机工厂内。根据此前公布的消息,这一高压电池中心正式投产后,为全新一代宝马 530Le iPerformance 提供高压电池配件,可生产 3.3 万套/年的高压电池组。

 

 

 

所以迅速增长的中国电动汽车市场包括作为电动汽车核心部件之一的动力电池市场也纷纷进入大洗牌时期。但随着多起安全事故的发生,电动汽车未来是否还会坚持以能量密度和长续航为第一考量因素仍是未知数。

 

但话又说回来,如果不以长续航作为最重要的考虑因素,那么纯电动车的真实市场需求究竟在哪?