譚晶寶
2022年我國電動汽車的年銷量將突破500萬輛,2025年將達到700萬輛,樂觀估計或將達到800萬至900萬輛,甚至更高。
中國汽車工業(yè)協(xié)會最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2021年,我國新能源汽車銷售完成352.1萬輛,同比增長1.6倍,連續(xù)7年位居全球第一。純電動汽車產銷分別完成294.2萬輛和291.6萬輛,同比分別增長1.7倍和1.6倍;插電式混合動力汽車產銷分別完成60.1萬輛和60.3萬輛,同比分別增長1.3倍和1.4倍。
從市場滲透率來看,新能源汽車市場占有率達到13.4%,高于上年8個百分點。一方面,消費者對新能源汽車的接受度正在快速提升,但另一方面,隨著新能源汽車保有量的不斷增加,消費端暴露出的用車體驗問題也越來越多。里程焦慮、充電不便、保值率低等老生常談的問題依然沒有根除,尤其是新能源汽車用戶的冬季使用焦慮仍普遍存在。
J.D. Power與懂車帝聯(lián)合發(fā)布的冬季新能源汽車用戶調研報告數(shù)據(jù)顯示,實際行駛里程低于官方數(shù)據(jù)是造成續(xù)航焦慮的主要原因,近半車主從未開到過官方續(xù)航里程,尤其在冬季,續(xù)航受溫度影響極大。
在動力電池技術取得突破性進展之前,新能源汽車續(xù)航衰減依舊是無法回避的問題,引導消費者理性看待新能源汽車的續(xù)航問題、提升公眾對新能源汽車的正確認知、讓消費者擁有更加合理的預期,才能更加有效地助力行業(yè)健康發(fā)展。
為了探究新能源汽車市場火熱的背后原因,并就消費者關注的共性痛點問題作出解答,《汽車觀察》對中國汽車工業(yè)協(xié)會總工程師、副秘書長、教授級高級工程師葉盛基進行了專訪。
是虛火還是實力?
年初的上海國際車展是市場轉向的風向標,表面上看是中國自主品牌對國外品牌的一次勝利沖鋒,但從技術層面來看,實則是智能電動汽車攻擂傳統(tǒng)燃油車的一次階段性勝利。在供給端新能源爆款車型頻出的同時,消費者用真金白銀投票換來了一次新能源汽車終端市場的集中爆發(fā)。對此,葉盛基將其歸功于三個方面。
一是頂層設計不斷完善。相關部門和地方政府陸續(xù)推出了一系列支持和扶持政策,建立了全球范圍內相對完備的政策法規(guī)體系。近兩年來,相繼出臺《關于加快新能源汽車推廣應用的指導意見》 《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》等政策為產業(yè)發(fā)展發(fā)揮了重要的引領和推動作用。
二是產品不斷豐富。傳統(tǒng)車企、新造車企業(yè)快速迭代產品是新能源汽車市場增長的一大動因,新能源汽車產品越來越豐富,包括不同檔次、價位的中高端乘用車和小微型乘用車,以及適應綠色城市客運和物流需求的各類商用車等。
三是關鍵技術不斷突破。電動車電池技術持續(xù)改進,成本不斷下降。電池系統(tǒng)的結構設計持續(xù)創(chuàng)新,比如刀片電池、CTP等技術量產應用,磷酸鐵鋰、三元電池大規(guī)模裝備于乘用車。在動力操控、智能輔助駕駛應用上的先天優(yōu)勢以及不斷提升的產品品質讓電動車越來越受到年輕消費者的熱愛。另外,近年來新能源基礎設施建設也有了長足發(fā)展,為新能源汽車的使用提供了有力支撐。
在政策、市場以及技術創(chuàng)新的多重推動下,中國不僅在全球新能源汽車市場中占據(jù)過半的銷量,在新能源汽車技術上也走在全球前列。懂車帝剛剛公布的新能源汽車冬季測試成績顯示,參加測試的41款車型當中,自主品牌表現(xiàn)整體優(yōu)于合資和進口車型,占據(jù)了續(xù)航排名Top10中的7席。這也佐證了中國品牌新能源汽車獲得市場的認可并非是政策堆出來的“虛火”,而是技術和產品雙重支撐下的“真實力”。
葉盛基表示:“ 隨著技術的進步、新能源汽車安全性越來越高、續(xù)航里程大幅增加,自主品牌車型在擁有豐富智能化配置的同時,價格也更符合消費者購車的心理預期。作為電動汽車核心零部件之一,我國動力電池產業(yè)已成為全球規(guī)模第一、技術水平領先,形成了完整的新能源汽車產業(yè)鏈,中國新能源汽車發(fā)展優(yōu)勢明顯?!?/p>
誰偷走了你的續(xù)航?
與市場的爆發(fā)相對應,電動車市場保有量的快速升高讓原本隱藏的問題被充分暴露。根據(jù)國家汽車研究權威機構發(fā)布的實驗數(shù)據(jù),在室外零下7℃、車內保持22℃的情況下,新能源車輛平均續(xù)航里程下降39%,一些不具備電池溫控系統(tǒng)的車輛會下降50%~60%。低溫對冬季用車的影響除了續(xù)航,還有充電效率。懂車帝冬季測試數(shù)據(jù)顯示,低溫環(huán)境下,車輛從30%充至80%電量的時間平均增加70%。
可以看出,雖然動力電池、快充等技術不斷進步,但續(xù)航、補能這兩大老生常談的問題依然是新能源汽車當前的最大痛點。對此,葉盛基指出:“電動車冬季續(xù)航衰減是目前無法避免的問題,究其原因,可以分為兩個方面?!?/p>
一方面,電動車低溫續(xù)航衰減是由于電池本身材料化學性質所決定的,隨著溫度降低,電池內部的電解液更加黏稠,鋰離子遷移速度、材料導電性都會進一步變差,導致電池活性降低。所以體現(xiàn)在數(shù)據(jù)上,就是動力電池可用容量的衰減,續(xù)航里程縮短。
另一方面,續(xù)航衰減與車內大功率器件的使用有關。消費者在冬季出行時使用暖風是必選項,燃油車制熱是靠發(fā)動機的余熱,但電動汽車制熱只能消耗動力電池儲備的能量,從而減少了驅動能量,使得續(xù)航里程變短。
葉盛基表示:“不同品牌電動車的續(xù)航表現(xiàn)之所以存在較大差異,從整車設計的角度來看,主要有以下三個影響因素:性能設計、動力系統(tǒng)和整車系統(tǒng)的優(yōu)化。”
性能設計方面,通過采用輕量化設計和選用低滾阻輪胎,可以提高純電動汽車的續(xù)航能力;動力系統(tǒng)方面,在相同的電池容量下,越穩(wěn)定的電池溫度越能保證續(xù)航里程,做好電池熱管理系統(tǒng)能有效提高低溫續(xù)航;整車系統(tǒng)優(yōu)化方面,做好整車控制系統(tǒng),協(xié)調電池、驅動系統(tǒng)和底盤制動能量回收的關系,將會直接增加車輛的續(xù)駛里程。
“純電動汽車的續(xù)航里程不僅和三電系統(tǒng)直接相關,還與汽車設計和制造工藝有關。隨著電動汽車智能化、網聯(lián)化的發(fā)展,還可以通過軟件層的算法進行全面優(yōu)化和提升,間接延長電動汽車續(xù)航能力?!比~盛基建議。
高增長能否持續(xù)?
電動汽車在低溫環(huán)境下的使用問題關乎廣大消費者的切身利益,汽車企業(yè)正加強售后服務、及時解決用戶訴求,整車和電池企業(yè)正在加強技術攻關、提升電動汽車低溫行駛性能、改善用戶體驗。
純電車型可通過電池技術進步和整車設計優(yōu)化,例如采用高能量密度電池包、能量回收系統(tǒng)、熱泵空調及車輛風阻系數(shù)、電池熱管理系統(tǒng)的優(yōu)化等方式來有效解決冬季續(xù)航里程衰減問題。
“圍繞低成本、高比能、高安全性、長循環(huán)壽命、寬溫度適應帶、快速充電性能六個層面的均衡優(yōu)化,動力電池的技術路線將正極減鈷到無鈷、負極加硅、隔膜減薄、電解液固態(tài)化、模組數(shù)量減少甚至無模組方向發(fā)展?!比~盛基指出。
近年來,動力電池技術取得了質的突破,也探索出了不少新的技術路線。固態(tài)電池的技術發(fā)展采用的是逐步顛覆策略,液態(tài)溶劑含量將逐步下降,全固態(tài)電池將是最終形態(tài),但固態(tài)電池目前仍處在技術研發(fā)到產業(yè)化的過渡階段;新體系動力電池需要培育新的產業(yè)鏈供應鏈,因此,即便是已經實現(xiàn)小規(guī)模量產的鈉離子電池,由于上下游產業(yè)供應鏈尚未成熟,短期內仍無法實現(xiàn)規(guī)模化量產;而燃料電池適用于特定場景和特定區(qū)域推廣應用,全面推廣還需要一段過程、難度也較大。
“從鋰電池技術發(fā)展的路徑來看,液態(tài)鋰電池能夠實現(xiàn)的能量密度已經逐漸接近極限,但在相當一段時期內,三元電池和磷酸鐵鋰電池仍將是市場主流產品?!比~盛基強調。
續(xù)航焦慮的緩解除了要依靠動力電池和整車技術的突破,同樣也離不開補能技術的發(fā)展。換句話說,要想徹底解決續(xù)航焦慮,補能技術的發(fā)展是極為重要的一環(huán)。葉盛基介紹:“圍繞充換電結合、電池配置靈活、續(xù)航里程長短兼顧的新能源汽車市場發(fā)展趨勢,我國形成了以充電為主、換電為輔的多元化新能源汽車能源補充體系,并通過大功率快速充電、快速換電,慢充等結合,提高資源有效利用率?!?/p>
隨著動力電池技術的不斷突破以及補能基礎設施的日益完善,新能源汽車市場將繼續(xù)保持高速增長。“我國新能源汽車產業(yè)不斷邁上新臺階,新能源化這個不可逆的態(tài)勢已基本形成。按此增長態(tài)勢預判,2022年我國電動汽車的年銷量將突破500萬輛,2025年將達到700萬輛,樂觀估計或將達到800萬~900萬輛,甚至更高?!比~盛基預測。
快速爆發(fā)的市場將對新能源產業(yè)提出了更高的要求,面對新能源汽車將要迎來的挑戰(zhàn),葉盛基也提出了幾點針對性的建議:“一是做好動力電池產業(yè)供需平衡,結合市場增長情況,統(tǒng)籌推動動力電池、正負極材料、隔膜、電解液,以及鋰、鈷、鎳、錳等關鍵材料及設備發(fā)展,保障動力電池產業(yè)鏈供應鏈的穩(wěn)定;二是堅持創(chuàng)新驅動,充分發(fā)揮高等院校和科研院所研發(fā)資源優(yōu)勢,推動新能源汽車科研成果轉化,加快產業(yè)化進程,促進產業(yè)升級發(fā)展;三是健全動力電池回收利用體系,鼓勵上下游企業(yè)間共同開展商業(yè)模式創(chuàng)新,探索可操作性強、具備經濟可行性的商業(yè)模式;四是探索新能源汽車發(fā)展新模式,開發(fā)標準化、平臺化動力電池產品,穩(wěn)步推動電池標準化和車電分離模式發(fā)展。”