合川正道新能源汽车,特斯拉国产,国内新能源车企为何“颤抖”

没到颤抖的程度,但是压力是很明显的合川正道新能源汽车。

现阶段美国中级豪华车系列model 3销量第一,在一大堆传统品牌,德系日系美系中杀到这个程度,你不得不说特斯拉是真的具备了一定的实力。这种实力可能并非来自技术上的,因为其一:特斯拉的技术对于传统汽车生产商来说可能并不能算优秀,其二:特斯拉开放了其技术。但是市场是可以在一定程度上检验产品的优劣。毕竟特斯拉03年成立,08年开始交付第一批TeslaRoadster,却要颠覆传统车商百年技术积淀的市场。

市场是检验成败的唯一标准,市场承认,用户满意,才是正道。

在国内,蔚来汽车可能有些技术,理念也不错,但是大家也看到了,最近危机重重,亏损是天文数字,交付的车辆尚待市场检验。当然我们不是市场调查报告,蔚来的稳定性市场已经有一些反馈。连带亏损经营不可持续,很难想象,蔚来能够扛起对抗特斯拉的大旗。

比亚迪的确技术不错,各方面都不错,但实际上有一个问题,比亚迪和特斯拉交叉的方面不多。知道比亚迪最贵的车是什么?是公交车,其他普通主力车型,价格集中在十万二十万区域。也没有电动轿跑的概念,你说他急什么?比亚迪不用着急,是因为双方产品定位和受众并不交叉。

而其他的传统车企,则要小心,美国BBA都搞不过特斯拉,如今国内其他车企普遍是合资车型为销售主力。而从产品定位和销售受众方面,这些BBA的合资车型刚好和特斯拉产品定位和用户定位完全重合。

特斯拉的吸引力,也不是仅仅停留在电池储量,里程数和加速度,未来终归要上无人驾驶,更多的黑科技也在路上。Autopilot这种无人驾驶技术看上去如今并不稳定,但是同样是这么一个过程,当年特斯拉选择松下小电池拼装成特斯拉的时候,我们依然也是这样的态度,感觉这有什么好稀罕的,我们也可以啊。同样的无人驾驶技术,我们也可以,但是我们也许将技术还放在实验室当中,不敢运用,他们已经实实在在的放入了产品。

很多问题,不是在技术产生的时候发现的,而是技术实际使用中不停的反馈和改进。

同样的,5G是一次技术革命吗?其实并非如此,5G没有突破通信技术的边界,其实际是现有通信技术多个层面的整合。而特斯拉的优点,并不是创造什么突破性的技术,而是整合现有的技术,来制造酷炫的产品。

触摸屏早就有了,但是苹果是第一个推出触摸屏手机的企业。

而特斯拉的优势,就在于其敢于整合新技术,而且有能力将新技术改进得更好。市场终究不是一张配置单,市场是需要用户体验来最终给出答案。

发展电动车可以,可主要用于公共交通,但不可取代家庭用车。纯电动车最难逾越的障碍是什么,正如马自达技术总监人见光夫说的:同时充电问题,只要有大量电动车同时充电,无疑会使城市电网瘫痪,至于其它的如发电污染、输电损耗、电池生产和回收污染、电池衰减、续航差、充电慢、充放电损耗、配套设施多、交通事故中电池容易燃烧腐蚀、车重远高于汽油车、更怕泡水……等缺点更是落进下石。电动车也有好处:候车无需怠速、安静、起步快、维修简单、保养成本极低等,只是相对缺点更多。不宜全面推广,主要适用公共交通系统。

近年来,纯电动汽车的快充技术不断发展,“1个小时充满80%的电量”“30分钟充满80%电量”“20分钟充满80%电量”……未来的3~5年,纯电动汽车只要充电5分钟就能充满80%电量,大约能行驶300公里。

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被称为“黑金”的石墨烯,在实验室的研发近年有了突破性的进展。汽车电池电芯加入石墨烯后,充放电效率会有显著的提升。专家表示,石墨烯在汽车电池上应用,填补了石墨烯高端应用的空白。而这种基于“电池+石墨烯”的快充技术不会停留在实验室,短则三年,长则五年便将走进市场,搭载在新能源汽车上。

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那么,石墨烯这个被誉为“能彻底改变21世纪的黑科技”是如何运用在电池的快速充放电上?带着这个问题,记者采访了多家电池企业和电池专家。

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石墨烯就像电池的调味料纯电动汽车改变人们的出行,而快充则会改变现有的纯电出行模式。续航里程一直被认为是纯电动汽车最重要的指标之一,但这也许不再是唯一。“电池+石墨烯”将改变纯电的快充时间,这也将释放纯电动汽车更大的潜力。

将电池和石墨烯结合起来,是近十年才陆续开展相关的研究。据专家介绍,电池的诸多性能指标当中,能量密度排在首位,直接决定续航里程,而续航里程的长短与消费者购买意愿成正比。一开始,石墨烯电池就是奔着提升能量密度去研发的。不能说没有收获,加入石墨烯之后,电池能量密度能提升5%~10%。但再往上,难以再有突破。这与研究人员最初预期20%~30%的能量密度大相径庭。

广汽研究院石墨烯应用研究创新工作站副首席专家毛文峰博士告诉记者,石墨烯只是一种添加剂。石墨烯与电池的关系,就像是调味料与菜品原料之间的关系。炒菜时,放点鸡精,可以提鲜,但不能放多,放多了,菜反而不好吃了。同样道理,在提升能量密度上,起到决定作用的还是电池本体,而非石墨烯这个添加剂。

正因为如此,毛文峰博士认为,“石墨烯电池”的概念是不成立的。科技进步,最忌喧宾夺主,不能因为添加了某种添加剂,就大张旗鼓进行注明,并广而告之,哪怕这种添加剂有光环在身。“我们在饭店点菜,从来没有看到过什么菜的菜名是以‘鸡精’开头的”“同样道理,不能因为电池应用了石墨烯材料,就称之为‘石墨烯电池’,更为准确的说法是‘电池+石墨烯’”。他认为,市场对石墨烯电池的追捧,已经超过其实际的技术水平,存在一定的泡沫。

赋予纯电出行新模式新能源汽车电池快充时间的缩短,会直接改变现有的纯电出行模式:续航里程重要,但不再是唯一。毛文峰描绘他设想中的未来出行模式:纯电动汽车综合续航里程只有400公里,当电量耗尽时,找到快充电桩,5分钟就能够充满电。与汽油车2~3分钟的加油时间相比,5分钟的快充时间仍然比较长,但比起目前30~60分钟的平均快充时间,已经快上许多。

广汽新能源总经理古惠南持相同观点“快充模式一旦普及,纯电动车续航里程没必要600公里,甚至1000公里那么多,不需要那么大电池容量和能量密度”。消费者没必要为电池多买单,快充快走,使用体验与汽车加油没有不同。基于这一观点,在产品规划当中,有超过500公里的超长续航里程车型,同时也将提供纯电续航里程从300公里到500公里不等的车型,并有插电混动车型供消费者选择。

除了快速充放电,由于具备良好的导热性能,石墨烯能够提升电池的散热效果;载流子迁移率决定电导率,较快的载流子迁移率能提升元器件的工作速度;由于导电性能好,石墨烯还可以提升电池的功率密度。

广汽新能源技术中心主任许俊海表示,“我们现在的电池系统仍然保留温控系统,一定程度上增加电池重量,降低能量密度。但随着电池散热效果的提升,一旦去掉温控系统,电池能量密度会越级到一个新高度。”更为关键的一点,随着新技术应用,汽车企业能够腾出精力,关注以前关注不到的地方,尤其是电池的功能安全。许俊海口中的“新技术”就包含有石墨烯。

石墨烯的加入或能改变现有格局“少即是多”,这是汽车设计与研发最高的境界。面对石墨烯这种获得诺贝尔奖的“新材料之王”,敢于做减法,需要莫大的勇气。但扎根于石墨烯领域的研发人员更多的是逼于无奈。

清华大学材料学院教授朱宏伟曾在接受采访时明言,如果石墨烯再找不到应用,无论是资本市场还是基础研发都会退潮。黎明前的黑暗到底还有多长,没有人能给出准确的时间。可以肯定,电池尤其汽车电池,是石墨烯公认最接近于应用的领域之一。

目前,在汽车电池领域,锂电池仍然是霸主。而根据材料不同,还分为磷酸铁锂、钛酸铁锂以及三元锂电池。市面上几乎所有新能源汽车都内置这三类电池,无论是新能源汽车企业的翘楚特斯拉,还是当前新能源汽车领军者的比亚迪,都在这个“局”中。

随着新能源汽车的全面提速,三种技术路线之间的淘汰赛已经分出胜负,磷酸铁锂和钛酸铁锂逐渐掉队,三元锂电池单独领跑。

石墨烯的加入,尽管不能在短时间内作为单一的品类彻底颠覆锂电池。但作为一种添加剂和催化剂,还是能够改变电池领域的现有格局,让磷酸铁锂看到逆袭希望。公开资料显示,国轩高科拟将“青岛国轩年产3亿Ah高比能动力锂电池产业化项目”调整为“青岛国轩年产2Gwh高比能动力锂电池项目”。产品类型由三元电池调整为磷酸铁锂电池。在近期接受投资者的调研过程中,国轩高科更表达了自己对磷酸铁锂电池应用前景的看法,随着技术不断迭代,其认为未来磷酸铁锂市场应用空间依旧非常广阔。

一位不愿透露名字电池专家表示,假如石墨烯能够大幅缩短快充时间,随着补贴滑坡,真正市场化以后,磷酸铁锂的低成本、长寿命、高安全性优势会显现出来。

或填补石墨烯高端应用的空白在石墨烯领域,国内和国外企业采取不同的策略。国外是先投入大量资金进行基础研发,随后再寻求应用。业内公认对于石墨烯投入研究资金的是三星,申报大量专利,不仅将石墨烯应用在显示屏上,而且进行石墨烯电池的研发。国内则是先进行模式搭建,建立企业,再找寻下游市场。

来自中国经济信息社发布的《2016-2017中国石墨烯发展年度报告》显示2016年以来,中国石墨烯企业爆发式增长,年新增企业超过700家,但在具体应用上,过于粗放,大材小用。石墨烯真正能够发挥作用的应该是能充分利用其“轻、薄、柔”等结构特点的场合,或在微纳芯片、光电子等核心器件里。

专家表示,石墨烯在汽车电池上应用,填补了石墨烯高端应用的空白。种种迹象表明,在“电池+石墨烯”上,中国处于世界的最前端,而广州又走在中国的前列。这不仅因为中国是全球最大汽车市场,同时也是最大新能源汽车市场,市场和消费需求摆在那里。

毛文峰强调,市面上存在许多石墨烯制作电容装置夸张描述,比如充放电速度是锂电池100倍~1000倍,这些都是炒作,是科学闹剧,无论理论还是实验室都是不成立的。

未来3~5年 快速充放电将实现突破走出“能量密度”的误区之后,近年来石墨烯在电池实验室的研发就陆续有了进展。华为将石墨烯应用在手机电池上,主要侧重散热,发挥石墨烯优秀的导热性能。比亚迪使用石墨烯,用于提升汽车电池的功率密度。功率密度和能量密度是截然不同的指标,前者决定纯电动车百公里加速度,后者决定纯电动车的续航里程。而毛文峰和他的团队,将主要研究方向聚焦在快速充放电上,也就是提升电池的充放电速率。“不能简单地换算,但在实验室里,电池电芯加入石墨烯后,充放电效率会有显著的提升。”

毛文峰介绍,在未来三年,电池能量密度能在现在基础上提升20%~30%左右。充电速率则不同,未来3~5年,将充电时间能够缩短一半。“目前,在实验室里,我们团队已经有收获,纯电动汽车电池能够在5分钟充满80%的电量。”可以作为直接比较的是,目前市面上的快充绝大部分是“1个小时充满80%的电量”,广汽新能源是“30分钟充满80%电量”,最快的是上汽乘用车,将会在2019年的量产车型上搭载“20分钟充满80%电量”的快充技术。

有人会说,20分钟与5分钟没有太大区别,不就多等15分钟吗?我们来设想一下:为一辆纯电动车充电,到达充电桩时发现前面排着两辆车:假如快充需要20分钟,就需要60分钟才能完成充电;而若快充只需5分钟,只要15分钟就能开车走人。另外,目前汽油车每加满一箱油大约需要2~3分钟,续航里程在600公里左右。5分钟充满80%电量,大约能行驶300公里。两者还是有差距,但差距已经缩小到可忍受的范围。“基于‘电池+石墨烯’的快充技术不会停留在实验室,较大可能会走进市场,短则三年,长则五年,会搭载在广汽集团旗下的新能源汽车上。”

当然,这其中也存在巨大的变数。变数不仅来自技术本身,还有需要进一步提升的可靠性和安全性,同时还受到其他因素掣肘,包括但不限于配套电池企业的生产水平,生产出来电池的一致性、快充充电桩和充电网络的硬件支撑、电池管理系统、电池的散热性能等。

文/广报全媒体记者周伟力

图/广报摄影记者廖雪明(除署名外)

2022-04-24

2022-04-24