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為什么特斯拉依靠鋰電池就能達(dá)到500公里續(xù)航?
來源:新出行   作者:張抗抗   編輯:陳艷如  2018-09-10 09:32:28 字號(hào)   打印  收藏

購(gòu)買純電動(dòng)車的心理障礙之一,就是電池的續(xù)航能力。300公里以下的純電動(dòng)車,很容易引起使用者的里程焦慮問題。但絕大多數(shù)電動(dòng)車的續(xù)航里程也沒有像特斯拉那樣超過500公里。

為什么特斯拉靠著鋰電池就能達(dá)到500公里續(xù)航,而其他車型做不到?

這樣回答不算錯(cuò),但總感覺意猶未盡 —— 多堆電池的想法又不難,如果堆得多就跑得遠(yuǎn),一點(diǎn)技術(shù)含量也沒有,那憑啥只有你特斯拉想到了呢?

如下表,都2018年了,還是只有特斯拉續(xù)航超過了500km。難道其他車企,腦袋都被石頭砸了嗎?

殊不知,多堆電池也沒那么簡(jiǎn)單,是需要條件的。

一、電池越多、續(xù)航越長(zhǎng)的想法是否可行?

以特斯拉Model S 75舉例,如果75kWh的電池可以跑469km,那么裝150kWh的電池是否可以跑900km?裝225kWh的電池是否可以跑1350km?這仿佛是一道簡(jiǎn)單的算術(shù)題: 2倍電池2倍里程、3倍電池3倍里程,天經(jīng)地義。即便不是嚴(yán)格的規(guī)律,那也不會(huì)差太遠(yuǎn)吧?

而真實(shí)情況卻是反直覺的!我們以Model S 75做個(gè)仿真,縱坐標(biāo)是續(xù)航里程,橫坐標(biāo)是電池容量。

粗粒化仿真,數(shù)據(jù)可能有誤差,但趨勢(shì)不變。有時(shí)間再重新仿真一變

裝150kWh電池只能跑不到700km,與900km相差不少。裝225kWh電池只能跑不到800km,與1350km相差甚遠(yuǎn)。無(wú)論裝多少電池,續(xù)航里程都突破不了1250km!為什么會(huì)這樣呢?

原因在于,當(dāng)電池容量很大的時(shí)候,所增加電池容量大部分都用來運(yùn)輸電池本身了!

打個(gè)比方,一個(gè)人徒步遠(yuǎn)行,路上沒有補(bǔ)給,帶1斤的干糧可以走20公里,帶2斤干糧可以走40公里,但是帶100斤的干糧就可以走2000公里嗎?肯定是不能的,因?yàn)楦杉Z本身的重量就把遠(yuǎn)行者給壓垮了。

那么汽油車為啥沒這個(gè)問題呢?

不難發(fā)現(xiàn),這個(gè)問題的關(guān)鍵在于能量密度。電池組一般在130-160Wh/kg,而汽油是12222Wh/kg,相差將近100倍。也就是說,能量密度決定了堆電池?cái)?shù)量的難度!在能量密度受限的情況下,電池?cái)?shù)量堆到一定程度,就會(huì)變得相當(dāng)不經(jīng)濟(jì)了。

特斯拉在幾年前的Model S上就做到了150-160Wh/kg,這是什么水平呢?

與下圖的典型電池組能量密度比較一下: 特斯拉的能量密度,放到2018年依然是數(shù)一數(shù)二的頂尖水平,這是他敢于在好幾年前就堆很多電池的底氣。

二、百公里電耗

上步已經(jīng)講了,其實(shí)多堆電池也是挺有技術(shù)含量的。那么,如果既能多堆電池,又耗電少,豈不是更能突顯技術(shù)水平、跑得更遠(yuǎn)?好,那我們?cè)賹?duì)比一下:

首先我們從上表中,找到國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車的兩個(gè)優(yōu)等生:

1、動(dòng)力總成效率高:榮威Marvel X兩驅(qū)版,車不輕,1759kg。但每噸百公里電耗做到了國(guó)內(nèi)第一,所以百公里電耗也只需要13.03度電。

2、 輕量化做得好: 廣汽GE3 530的動(dòng)力總成其實(shí)不咋的,8.2的數(shù)據(jù)還不如蔚來、威馬。但奈何輕量化做得好啊,只有1628kg,所以百公里電耗也只需要13.35度電。

國(guó)內(nèi)兩大高手,Marvel X走的是力量派,下肢肌肉青筋爆起,跳得高、跑得遠(yuǎn);GE3 530走的是輕功派,肌肉弱一點(diǎn),但身輕如燕,也跑得遠(yuǎn)。

特斯拉呢?

身體和GE3 530差不多輕,下肢肌肉比Marvel X還強(qiáng),百公里電耗達(dá)到了驚人的11.55度。與代表電動(dòng)汽車最高水平的日產(chǎn)Leaf水平相當(dāng)。感謝魚非魚博士的補(bǔ)充:特斯拉測(cè)Nedc故意保守了,說是為了避免誤導(dǎo)消費(fèi)者??碋pa數(shù)據(jù),Model 3電耗比Leaf還低了17%。

那Model 3的實(shí)際表現(xiàn)可能就相當(dāng)恐怖了。拿Model 3來對(duì)比,是因?yàn)檎麄滟|(zhì)量相當(dāng),也就是車差不多大。

但也許有人說不公平?畢竟Model 3不是SUV,風(fēng)阻天然會(huì)小一些。

好吧,那我們搬出來Model X100D,2459kg比蔚來ES08還要重一些,背了100kWh的大電池與雙電機(jī)驅(qū)動(dòng),它的百公里電耗18.12,優(yōu)于蔚來ES08;每噸百公里電耗7.36,優(yōu)于Marvel X四驅(qū)(這還沒有考慮特斯拉傾向于把續(xù)航里程測(cè)低一些的因素)。

三、買到便宜的電池

即便百公里電耗做優(yōu)秀了,但多堆電池,那還是要花錢的啊……

別急,馬斯克這個(gè)人很牛。

馬斯克: 松下先生,我要造車了。你的夢(mèng)想是想和我一起造車呢? 還是就像現(xiàn)在這樣,賣一輩子的糖水呢?哦不,賣一輩子筆記本電池呢?

松下: 馬斯克先生,我的青春希望燃燒,請(qǐng)帶我們進(jìn)入汽車行業(yè)吧!

馬斯克:好,那你給我打個(gè)5折。

松下:……

松下在給特斯拉初期賠本賣18650電池,多賣1節(jié)虧1節(jié)。

四、石破天驚的產(chǎn)品地位

如果做到了上面三點(diǎn),放到2018年,成功做出電動(dòng)汽車并賣出去,就基本可行了。但時(shí)間如果回到七八年前,還是很難……那時(shí)電池還是挺貴的。既然電池還是貴,那就做豪華電動(dòng)車,這不是很簡(jiǎn)單的思路嗎?放在今天是不難,不難的原因在于特斯拉已經(jīng)證明這條路可行了。

但作為電動(dòng)汽車行業(yè)的親歷者,我可以負(fù)責(zé)任地說:第一個(gè)有這種想法并實(shí)施,真的很難!作為創(chuàng)新的回報(bào),Model 3在美國(guó)中級(jí)豪華車市場(chǎng)表現(xiàn)卓越。

小結(jié)

跑得遠(yuǎn),是因?yàn)殡姵囟训枚?。這是能量守恒定律決定的,這話沒錯(cuò)。

電池堆得多也不簡(jiǎn)單,需要:能量密度高、百公里電耗少、電池買得便宜。特斯拉都做到了,而且是很多年前。

產(chǎn)品定位正確。

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