电池的续航焦虑,都在这场闹剧里了

发布日期:2021-01-19  来源:吴晓波频道  作者:李梦清

核心提示:传播是一门艺术,信息最好处理得像击鼓传花一样,一秒之内人传人。1月16日,第七届中国电动汽车百人会论坛上,百人会副理事长、
 传播是一门艺术,信息最好处理得像击鼓传花一样,一秒之内人传人。
 
1月16日,第七届中国电动汽车百人会论坛上,百人会副理事长、中科院院士欧阳明高在演讲时说了一句:
 
如果某一位说,它(指车)既能跑1000公里、又能几分钟充完电,而且还特别安全、成本还非常低,那大家不用相信,那是不可能的。
 
一些传播者为了让击鼓传花跑得更快,一转手加工,原话变成了“如果有人告诉你,这个车能跑1000公里,几分钟充满电,还很安全。以目前的技术,他一定是骗子。”
 
“好巧不巧”,那天的百人论坛上,一些企业恰好展示了自己在汽车电池方面的技术突破和未来前景。更早几天,股价飞了天的蔚来也开了新车发布会,其中的最激动人心的技术宣传,就在于新车搭载的“固态电池”上,并附带以下关键词:“快充”“续航超1000公里”“更安全”。
 
正常人的脑洞瞬间就把他们硬凑到了欧阳院士的枪口——他们不会就是院士说的骗子吧?
 
只有欧阳院士本人觉得委屈,就技术论技术,这个锅我可不背。
 
更何况,如果翻阅当天欧阳院士的完整讲话,就会发现他对于中国新能源车的前景极其看好,他的PPT上写道:
 
只有实现新能源汽车大规模发展才能实现新能源革命,只有实现新能源革命才能实现中国碳中和目标。
 
换言之,欧阳院士心里巴不得老百姓赶紧用上“充电几分钟、续航1000公里又安全”的电动车。
 
 
毕竟,科学家的使命是研发,又不是打假。
 
只可惜,传播学的游戏规则不是这么玩的,“技术上是不可能”哪有“这个人是骗子”更具传染性。
 
但也怨不得人们对于骗子一词敏感。
 
从乐视首开PPT造车的风气以来,一些企业在做产品宣传时,无论是汽车还是电子产品,在这个越硬核越能发光的时代,都乐得先讲些技术方面的“好消息”。
 
至于好消息什么时候发生,就显得不那么重要了。
 
而且资本市场也给足了面子,蔚来发布会后,与固态电池相关的企业股价飞涨,而依旧遵从原来生产方式的公司股价应声下跌,看得人云里雾里。
 
信还是不信?欧阳院士的观点恰好在对的时间拨开了这层迷雾。
 
这场闹剧,随着各大企业的辟谣和专业解读,慢慢也将告一段落。
 
不过有个教训还是值得吸取,汽车毕竟是除了房子以外最大的耐用消费品,而新能源汽车势必将成为我们以后生活中不可或缺的选项。未来这个车到底要怎么买,怎么才能看破PPT上的玄机,如何做出正确的消费决策或投资决策?
 
借由这个机会,小巴列了6道问题,问了两位汽车领域的资深专家,希望他们的回答能够帮助各位更了解电动汽车,尤其是在动力电池方面的发展情况。
 
PPT上得来终觉浅,须知此事要躬行,今天就从电池开始。也欢迎你在留言区提问,一起探讨。
 
简单说,固态电池与现在我们熟悉的液态电解质锂离子电池,都属于锂电池的范畴,运行原理都一样,锂离子在正负极之间嵌入和脱出的过程,就是电池充电和放电的过程。
 
不同在于,当前所用的锂电池,电解质为液态。固态电池的电解质为固态。而之所以要用固态电解质,最重要的原因是追求更高的能量密度。如何实现更高的能量密度?通过提高正极和负极的比能量。当前的锂电池,负极为石墨材料(碳),通过在石墨负极中添加硅,能提高负极的比能量;再下一步,是用硅完全替换石墨;再再下一步,是用锂金属做负极。
 
要用锂金属做负极,需要把液态电解质(即电解液)替换成固态,这是因为锂金属非常活跃,无法“容忍”和电解液接触,而更惰性的固态电解质,则可以在与锂金属的接触中保持稳定。所以,人们追求“固态电池”,实际上是在追求“锂金属做负极的电池”。
 
以上所说的锂金属固态电池,我们可以称之为“全固态电池”。它的实现可以说还很遥远,按照目前公开的实验结果,部分企业只在电池单层叠片层面(比电芯还要小)实现了很好的性能,这距离真正的电池包装车、通过车规级的各项测试验证,还有很长的路途
 
测试验证通过后,还需要确保这样的电池能够大批量、高效率生产,能够降低成本,这些动作都还没有做,因此它和当前的电池成本相差多少,无从谈起。
 
目前,全球没有已实现可以商业化装车的固态电池。之前欧洲和日本对固态电池的研发寄予了很大的希望,原先预期是2020年可以出来,但目前还存在一些问题,比如稳定性的问题、安全性的问题、成本高的问题等等。
 
2020年12月10日有媒体报道,特斯拉宣布它的固态电池能量密度达到现有锂离子电池的4倍,15分钟充电80%,但即便已经有了这个技术,也预计要在2024年才正式投入生产;国内来说,国轩高科预计是在2021年开始生产,2025年才能生产出高密度的固态电池;当升科技表示是固态电材料得到了用户认可,但没有说电池的投产计划。
 
总之大家的对外表述都很模糊,反映出我们在这方面的研究有一定进展,但远没有到投入实用的地步。
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企业的宣传从来就存在一点水分,更何况有的企业会做虚假、夸大的宣传,比如蔚来此次所谓的固态电池,企业说其实是半固态电池;一些新技术,在没有得到市场考验的情况下,很难保证性能和质量。一些真正决定用户实际使用体验的东西,也需要消费者在购买时多加考虑,不要盲目追新。
 
作为消费者,可以把“全固态电池”和“半固态电池”当作两种产品来看待。
 
例如近期蔚来所提的“固态电池”,实际上远不是固态电池,因为它的负极并不是锂金属,而是继续采用石墨基础,可能会添加一些硅,再在液态电解质中加入一些凝胶状的材料,总之目的是提高电池的能量密度,是对当前电池的一种改良,而不是真的固态。
 
消费者可能不容易理解二者的区别,但只要能够明确:
 
是不是全固态?
 
是不是锂金属负极?如果二者都不是,那么可以断定这不是颠覆性的技术,只是改良。
 
改良不见得是忽悠,但有些时机或者场景下,确实容易给人一种搞“噱头”之嫌
 
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在电动汽车所用的动力电池领域,中国处于世界领先水平。
 
1.从能量密度层面,宁德时代NCM811三元电池,基本接近全世界最高水平(240Wh/kg vs 260Wh/kg)。
 
2.从成本方面,宁德时代和比亚迪,分别在三元电池和磷酸铁锂电池,处于全世界最低。
 
3.从市占率来看,2020年宁德时代全球排名第一、比亚迪第四,前九名当中有五家中国公司。
 
4.世界范围看,前几年的领先者一直是松下,但2020年LG装机量大幅增长,超过了松下,且威胁到了宁德时代的位置。
 
与宁德时代相比,LG的国际市场份额较为均衡,在欧洲有很大的占比;但未来几年宁德时代也会在欧洲建厂、开拓市场,预计几年之内二者会持续争夺全球第一的位置。
 
更长期来看,特斯拉会在动力电池领域成长为超级玩家——当前特斯拉还没有开始自己生产电池,但是已经在试生产,并且随着其电动车销量不断增长,特斯拉已经把松下、LG、宁德时代三家都拉入了自己的电池供应商行列(2020年之前只有松下一家供给特斯拉)。
 
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未来几年,特斯拉会继续从这些厂商大量采购电池,并逐渐建设自己的自产电池能力。
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里程焦虑,可分为三方面来看:
 
1.电池能量密度低,导致电动车续航上不去,造成里程焦虑;
 
2.充电速度慢、时间长、找充电桩不方便,导致电动车用户焦虑;
 
3.冬天电池衰减严重,实际里程比理论里程缩水严重,所以焦虑。
 
其实,2020年,很多主流的电动车产品已经达到了600-700km续航里程,这已经接近了燃油车的续航能力。所以,虽然电池的能量密度需要不断提升,但目前电动车续航已经接近了与燃油车抗衡的水平。
 
充电慢、充电难,则需要一边建设更多充电桩,一边研发更先进的充电技术,让“10分钟充80%”成为现实。
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除了续航焦虑之外,电动车需要更低的成本——因为用电本身比用油便宜。如果同样级别的电动车价钱达到了与燃油车持平,那么最广大的基盘市场即普通百姓的用车,自然会选择更经济的电动车。电动车成本下降,主要是电池成本的下降。行业普遍预测,2023年左右,电动车的价格能降到与燃油车持平的水准。
 
解决了里程问题、解决了经济问题,再加上电动车本身的驾驶操控优势、智能化优势,其对燃油车的替换将会迎来非常迅猛的势头。这将会在2025年之前发生。
 
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首先,电池重量是一个很大的问题。
 
举个例子,如果一辆车的续航里程要达到1000公里,那么就需要装载一吨半的电池。一吨的自重加一吨半的电池,这就太重了,等于背着电池跑路。而且电池装得越多越贵。
 
国内在汽车的轻量化方面做得很差,车身减轻,同样的电池就可以多跑路程,还可以多装电池,就能跑得更远。特斯拉采用铝车身,有些地方采用碳纤维来减轻车重,国内还是传统的钢板车身,自重很大。
 
另一个核心的突破是要提高电池的能量密度,同样重量的电池,能有更长的续航。发展固态电池的目的就是要提高能量密度。
 
第三要降低价格。举个例子,一辆20万的车,10万买的是电池,续航里程长,电池装得多,价格就更高。
 
 
企业:
 
1. “造车新势力”:互联网基因,追求创新,软件驱动,包括特斯拉也可以归入此类。它们扮演了鲶鱼角色,惊醒百年传统的汽车行业。
 
2. 传统车企:面临巨大的转型压力,需要打造全然不同的产品,首先要重构自己的组织、文化、流程。预计传统车企会加速淘汰、头部聚集。
 
3. 科技企业:苹果、华为、百度,甚至滴滴、小米、阿里、腾讯、美团……因为互联网的下一场革命在车机,所以这些中国的科技企业和互联网巨头,都不会坐视这场智能电动车的变革而不顾,但其中可能只有一两个可以突围。
 
 
政府:
 
过去10年里已经用电动车补贴政策、双积分政策等,让我们建立了当前世界上最大的电动车市场,以及相关零部件产业链。未来补贴基本退坡完毕,政府的角色主要还是宏观政策调控,例如限购政策、碳积分政策等,来影响企业的研发和转型,影响消费者的购买行为。
 
资本:
 
个人看法,过去几年的“互联网造车”狂潮,招引了不少的资本加入,但事实证明唯有头部几家能够突出重围,取得下一场竞赛的入场券。可能在未来几年里,对资本方来说最重要的仍然是“选对人”——选择正确的组织,能够进入智能电动车和自动驾驶竞争的车企,最终数量一定会大大少于今天中国的车企数量。
 
 
国家、企业一直都不遗余力地在推动新能源汽车的发展,但是配套方面还是落后。有些地方建立了一些充电桩,但是管理不善,无法使用,纯粹摆样子。
 
在声音混杂的时候,一些权威的机构、专家或者媒体,要出来说话,澄清事实,讲清概念,让大家更清醒。1月16日新能源汽车百人会论坛上,欧阳明高院士提出的一些看法,就是起到了这个作用,他告诉人们对于这一领域出现的新技术新概念要有更科学的认知,不要受骗。
 

 
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