中國儲能網(wǎng)訊：在包機內(nèi)跟隨音樂唱唱跳跳，手舞足蹈……今年1月初，100名蔚來汽車粉絲興致盎然地趕往成都參加“NIO Day 2020”，等待著蔚來汽車創(chuàng)始人、董事長、CEO李斌給他們帶來驚喜。

“我們采用最先進的量產(chǎn)固態(tài)電池技術，實現(xiàn)了360Wh/kg的超高能量密度，續(xù)航將超過1000公里。”李斌的這個“驚喜”，讓蔚來汽車粉絲們激動的同時，也拉開了新能源車企競相追逐車輛續(xù)航1000公里的序章。

在蔚來汽車之后，智己汽車、廣汽埃安相繼宣布將推出1000公里續(xù)航電動車。與蔚來汽車使用固體電池不同的是，智己汽車宣稱旗下首款車型將搭載寧德時代提供的“摻硅補鋰”電池，廣汽埃安則選擇搭載石墨烯基超級快充電池。

一時間，“1000公里續(xù)航”成為業(yè)內(nèi)熱議焦點。但1月16日，中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高的一句話，讓“1000公里續(xù)航”的熱度瞬間降溫。歐陽明高說：“如果有人說，（他的電動車）既能跑1000公里，又能幾分鐘充完電，而且還特別的安全，成本還特別低，大家不用相信，因為這在目前是不可能的。”

隨后，威馬汽車創(chuàng)始人、董事長兼CEO沈暉、大眾汽車集團（中國）CEO馮思翰等車企高管紛紛表態(tài)，認為電動車1000公里續(xù)航意義不大。

“在電池技術沒有實質(zhì)性突破的情況下，高續(xù)航的電動車需要搭載更重的電池，為此要搭配極高成本的、更輕的車身，這樣整車的成本也會越來越高，所以這是一個惡性循環(huán)。”馮思翰說。

當前，對于電動汽車1000公里續(xù)航的討論主要分為兩派：一派觀點認為，1000公里續(xù)航的實現(xiàn)，讓電動車進入了“新世界”，可以與燃油車正面“剛”；另一派觀點認為，隨著充電基礎設施的普及，市場并不需要1000公里續(xù)航的電動車，這會是一種浪費。

那么，當前電動汽車到底有沒有能力實現(xiàn)1000公里續(xù)航？固態(tài)、摻硅補鋰、石墨烯，三種電池技術路線，誰會最快實現(xiàn)這個目標？

打開“新世界”的三把鑰匙？

“目前，液態(tài)鋰離子電池的能量密度到了300瓦時/公斤，已經(jīng)達到了一個極限。下一步或者新一代電池要發(fā)展固態(tài)電池，逐漸要過渡到全固態(tài)鋰電池。同時我們還應該發(fā)展鈉離子電池，它的電解質(zhì)目前是液態(tài)電解質(zhì)，下一步也要發(fā)展固態(tài)鈉離子電池。”就在歐陽明高對1000公里續(xù)航發(fā)表質(zhì)疑觀點的第二天，中國工程院院士陳立泉在上述百人會論壇上公開支持固態(tài)電池的發(fā)展。

在以陳立泉為代表的不少業(yè)內(nèi)人士看來，固態(tài)電池是下一代動力電池技術研發(fā)的主流方向。“相較目前主流的傳統(tǒng)鋰離子電池，固態(tài)電池電化學穩(wěn)定性相對更好。”中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長馬小利說。

“看完了發(fā)布會之后，我還仔細研究了固態(tài)電池，這電池續(xù)航長、安全性能高。”牛頌（化名）告訴《每日經(jīng)濟新聞》記者，在“NIO Day 2020”之后，因為對固態(tài)電池充滿興趣進而前往NIO House看蔚來ET7的不只他一個。

制表：每經(jīng)記者 孫磊

公開資料顯示，固態(tài)電池與目前主流的傳統(tǒng)鋰離子電池最大的不同在于電解質(zhì)。固態(tài)電池是使用固體電解質(zhì)，替代了傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜，這種做法大大降低了熱失控風險，電池安全性進一步提高。

同時，固態(tài)電池電化學窗口可達5V以上，高于液態(tài)鋰電池（4.2V），允許匹配高能正極和金屬鋰負極，大幅提升了理論能量密度；固態(tài)電池可簡化封裝、冷卻系統(tǒng)，在有限空間進一步縮減電池重量，體積能量密度較液態(tài)鋰電池（石墨負極）提升70%以上，達到500Wh/kg。

不過，由于大部分固態(tài)電解質(zhì)電導率比電解液小10倍以上，固態(tài)電池存在快充性能不佳的問題。此外，循環(huán)過程中物理接觸變差進而影響使用壽命、制備工藝復雜、成本高等也是固態(tài)電池技術突破過程中面臨的難題。

與固態(tài)電池不同，智己汽車所采用的“摻硅補鋰”電池則是通過提高負極中硅的含量，同時增加鋰的含量，以彌補因硅含量提升而導致的電池在充放電過程中鋰損耗的提高，進而提升電池性能。值得注意的是，該電池的技術特點與蔚來汽車采用的“無機預鋰化硅碳負極”方案并無本質(zhì)上的差異。

相較之下，當前，使用石墨做電池負極材料仍是市場的主流選擇，但其理論克容量偏低（約372mAh/g），已進入瓶頸期。而硅基材料具有很高的理論克容量（約4200mAh/g），在負極加入硅后，電池的能量密度會有顯著的提升。

不過，在加入硅后，電池會遇到石墨和硅兩種材料在充放電過程中體積膨脹不同的問題。據(jù)了解，硅的體積膨脹為320%，而碳僅為12%，體積膨脹不同，結構就會坍塌。同時，電池還有循環(huán)壽命不夠、首充效率低等缺點。

對于這一問題，蔚來汽車和智己汽車選擇使用預鋰化的方式進行解決。公開資料顯示，預鋰化的目的是為彌補充放電過程中不可逆的鋰損耗，提前對電極材料進行補鋰，以提升首次充放電效率，并提高電池的總?cè)萘亢湍芰棵芏取Ｄ壳?，常見的預鋰化方式是在負極（金屬Li粉和Li箔）或者正極補鋰。

除上述兩種動力電池外，石墨烯電池也被認為是動力電池產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展方向之一。據(jù)了解，石墨烯是一種由碳原子排列構成的單層四維蜂窩狀晶格結構新型納米材料，具有優(yōu)良的電子傳導性能、熱性能以及較高的比表面積，在新能源、化工、電子信息、生物醫(yī)藥等領域擁有巨大的應用前景，被稱作“21世紀的新材料之王”。

不過，需要注意的是，當前石墨烯的成本十分高昂，對制造工藝的要求也非?？量蹋瑫r石墨烯電池的制作工藝也仍然不夠成熟。

距離“開門”還遠 “

導電率低、原材料成本高、生產(chǎn)工藝難度大，固態(tài)電池實現(xiàn)商業(yè)化還需要克服眾多技術難關。”深圳易馬達科技有限公司硬件副總裁沈劍在接受《每日經(jīng)濟新聞》記者采訪時表示，固態(tài)電池的技術方案成熟和量產(chǎn)化需要不斷試產(chǎn)、改進，再進入小批量生產(chǎn)和爬坡，這個過程可能要持續(xù)5~10年之久。

在業(yè)內(nèi)看來，固態(tài)電池的研發(fā)及商業(yè)化進程會分為幾步走：首先是半固態(tài)電池，仍會使用液態(tài)電解質(zhì)；然后是全固態(tài)，不再使用液態(tài)電解質(zhì)；接下來，全固態(tài)電池也會持續(xù)技術迭代，直到多項指標均發(fā)展成熟。

值得注意的是，蔚來汽車發(fā)布的150kWh固態(tài)電池并非真正意義上的固態(tài)電池。“蔚來汽車即將應用的電池是帶有少量電解液的半固態(tài)電池。全固態(tài)電池的單體能量密度最高能做到400~500Wh/kg，而蔚來明年量產(chǎn)的半固態(tài)電池的單體能量密度在360Wh/kg。”蔚來汽車創(chuàng)始人、董事長、CEO李斌表示，150kWh電池包將于2022年第四季度交付。

“相較全固態(tài)電池，半固態(tài)電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的時間相對較短，但也要2~3年才能搭載上車。”伊維經(jīng)濟研究院研究部總經(jīng)理吳輝在接受記者采訪時說。

而智己汽車使用的摻硅補鋰電池今年也無法在量產(chǎn)車上得以體現(xiàn)。智己汽車官方近日表示，受軸距限制，其首款量產(chǎn)智能純電轎車上市時（今年年底）暫無搭載摻硅補鋰電池包的計劃。根據(jù)產(chǎn)品規(guī)劃，后續(xù)軸距在3150mm以上的智己汽車車型可實現(xiàn)近1000公里續(xù)航。

智己汽車透露，其第二款車型計劃于2022年上市，而這也意味著智己汽車續(xù)航1000公里的產(chǎn)品最快也到2022年才能交付。

此外，廣汽集團也稱其硅負極電池最高可實現(xiàn)1000公里的綜合續(xù)航能力，目前該電池已按計劃進入實車測試階段，預計于年內(nèi)首次搭載在現(xiàn)有AION LX車型上。

據(jù)了解，摻硅補鋰技術目前面臨著硅負極的應用難度高、產(chǎn)量低、成本高、補鋰技術存在安全和技術成熟度低等問題。

相比之下，石墨烯電池“上車”時間會更加遙遠。

有業(yè)內(nèi)專家認為，石墨烯電池目前僅處于實驗室階段，尚未達到量產(chǎn)條件，商業(yè)化非常困難。

但廣汽集團方面表示，目前公司石墨烯基超級快充電池已按計劃進入實車測試階段，預計于本年內(nèi)首次搭載在AION V車型上。對此，沈劍認為，石墨烯基電池不能等同于石墨烯電池。

所謂的石墨烯電池，是正極材料主要為石墨烯的電池。

廣汽集團發(fā)布的公告顯示，石墨烯基超級快充電池具備6C快充能力，結合600A高功率超充設備，最快8分鐘可充電80%；整體電芯成本與目前市場常規(guī)動力電池成本相比高5%~8%。但該技術的普及有賴于國家超級快充相關標準的發(fā)布和高功率超充設備的建設進展，市場需求具有不確定性。

圖片來源：廣汽集團公告

早在2016年，作為當時國內(nèi)石墨烯領域的龍頭，東旭光電（000413.SZ）就推出了世界首款石墨烯基鋰電池產(chǎn)品——“烯王“。不過，該產(chǎn)品在發(fā)布后就陷入爭議，被指噱頭大于實用性。無獨有偶，廣汽埃安推出石墨烯基超級快充電池的消息官宣之后，也引來了各方的“火力”。

“廣汽集團的墨烯基電池主要是通過在正負極材料中添加1%~3%的石墨烯實現(xiàn)電池倍率性能的提升，該技術已較為成熟，但對電池能量密度的提升幫助不大。同時，8分鐘充電80%可能還是基于實驗室數(shù)據(jù)的推算結果，實際的大功率充電往往都會以犧牲電池容量為代價。”華金證券在其研報中表示。

“從續(xù)航的角度來看，石墨烯對于（動力電池）容量是有提升的。但是即便將石墨烯完全作為負極材料，它也不如金屬鋰和硅碳做負極。”前寧德時代相關技術研發(fā)負責人認為，“本質(zhì)上石墨烯與PVDF、碳納米管等輔材一樣，不會對產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生顛覆性的影響。”

1000公里續(xù)航有無必要？

假設上述三種電池在技術突破上進展神速，市場究竟需不需要1000公里續(xù)航的電動車？

“電動汽車哪兒都好，就是不能往遠處跑。要是真能跑1000公里，我著實有點兒小期待。”手握新能源汽車指標的蔣農(nóng)（化名）認為，“（續(xù)航）1000公里就意味著電動車的充電頻率與燃油車加油的頻率基本相當，可以不用時刻擔心（車輛）還有多少續(xù)航（里程）了。

” 同時，有分析稱，車企在新能源車性能升級方面的緊迫感，能夠從商業(yè)上推動上游動力電池等核心技術的升級。

但對新能源汽車產(chǎn)業(yè)有多年研究的國家電動乘用車技術創(chuàng)新聯(lián)盟技術委員會主任王秉剛則直白地表態(tài)：“這既沒有必要，也不合理，很大程度上是一種商業(yè)跟風行為，并不理性。”

“實事求是地講，續(xù)航到一定程度的話并不是越多越好。因為電池（容量）大了（車）也沉，一個車背著這么大電池不是特別環(huán)保，消費者也沒有必要背著1000多公里續(xù)航的電池滿大街跑。所以我個人理解，還是看消費者需求。”長城汽車技術副總裁宋東先說。

中汽中心汽車測評管理中心技術管理部部長周博雅此前也告訴《每日經(jīng)濟新聞》記者，可實現(xiàn)1000公里續(xù)航的電池意味著成本會增加，而消費者是否愿意為此埋單還是一件需要評估的事情。車輛續(xù)航里程的合適程度，應該是交由市場來決定的指標。

“事實上，車輛續(xù)航1000公里并不能構成電動車技術壁壘，而且1000公里續(xù)航技術的實現(xiàn)面臨周期問題。在2~3年后，國內(nèi)的充電樁布局將更完善，換電模式、快充難題也會基本解決，1000公里續(xù)航意義不大。”沈暉認為，未來幾年，如果國內(nèi)主流新能源汽車都使用續(xù)航1000公里的電池，對社會絕對是一種巨大的浪費。

馮思翰認為目前整個行業(yè)對于電動車高續(xù)航里程的討論恰恰體現(xiàn)了消費者對于充電基礎設施的不滿。而作為消費品的電動車應走中遠距離續(xù)航但完善充電設施、開發(fā)快充技術的路線。

“如果每一個消費者都能在自己的車位裝上家充樁，電動汽車充電的體驗將超過燃油車加油的體驗，那么電動汽車離普及就不遠了。到那時，也就沒有人再‘炒作’續(xù)航里程了。”蔚來汽車聯(lián)合創(chuàng)始人、總裁秦力洪說。

“我只想知道實際續(xù)航”

當車企將1000公里續(xù)航作為主要亮點，消費者更關注的是電動車的實際續(xù)航能力究竟是否與宣傳中的一致。

“我買車的時候，銷售說車輛NEDC工況續(xù)航里程是500公里，但實際上跑下來只有不到400公里。”純電動車車主唐天（化名）無奈地告訴記者，自己當時以為NEDC工況續(xù)航里程就是實際續(xù)航，卻沒想到會有這么大的差距。

記者在走訪終端市場過程中發(fā)現(xiàn)，大部分4S店在銷售新能源車時，只把廠家標注的NEDC工況續(xù)航里程告知消費者，卻對電池續(xù)航里程在冬天會大幅縮水等信息提及甚少。

記者了解到，目前，我國對電動汽車的續(xù)航里程認證是NEDC標準，由市區(qū)工況和市郊工況兩部分組成，車輛在測試中多數(shù)時間處于勻速行駛，呈現(xiàn)了相對理想的駕駛環(huán)境。然而，車輛不同的駕駛模式、氣溫、車速等對續(xù)航都會產(chǎn)生影響。尤其是到了冬天，電動車的續(xù)航里程“打折”現(xiàn)象更為嚴重。

“我的車買了近5年了，冬天的充電頻率平均是一周兩次，而夏天則是兩周三次。我買車比較早，車輛續(xù)航里程不算多，冬天最冷的時候只能跑100公里左右。”純電動車車主張寧旭（化名）告訴《每日經(jīng)濟新聞》記者。

除了NEDC標準，還有汽車廠商用“60km/h等速續(xù)航”來標注電動車的續(xù)航里程。記者查閱資料后發(fā)現(xiàn)，在很多車型配置欄，緊挨著“60km/h等速續(xù)航”會出現(xiàn)“綜合工況續(xù)航”，這個數(shù)字往往要比60km/h等速續(xù)航低。

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