续航1000km,8分钟快充,今年量产的广汽埃安将会抢占谁的市场?
「续航1000km-8分钟快充」的噱头可能会打到埃安自己的脸广汽埃安近期的话题度在新能源汽车领域很高,从谈到石墨电池和超级续航开始,到推出硅负极电池与1000km续航;这些非常抢眼的数据都是有些令人难以置信,不过这还都不算什么,最夸张的是「8min/80%」的超级充电销量令人讶异,这是如何做到的呢?
先不谈如何达到如此高的效率,重点要搞清楚动力电池的充电的概念。参考下图,锂离子在正负极之间的“大搬运”(脱嵌与嵌入)就是充放电了。
充电是作为锂离子和电子载体的负极到正极的脱嵌和嵌入,提高充电速度无非提升这个效率;而电流的强弱是决定充电效率高低的基础,也就是说超级快充需要超高的电压,因为超高的电压才能有足够强大的电流。
普通三元锂电池使用的负极材料主要是石墨(非石墨烯),其比容量为372mAh/g;这与硅材料的负极差距非常大,标准可以达到4200mAh/g。所以理论上应该是可以提高电池的充电销量,因为比容量高这单位质量活性物质能释放出的电量更夸张。
然而硅负极电池即使本身性能很强,但是充电设备似乎又会是个问题;埃安的硅负极电池组的具体容量目前还不清楚,但预计肯定是个比较夸张的数据。8分钟充满80%的电量,即使按NEDC-600km的电动汽车而言,需要充的电量也得是(75×80%=60kwh)左右;也就是每分钟要充电7.5kwh,这是个什么概念呢?
家用桩的功率一般是7.7kw,实际充电功率在6.5kw左右;直流快充桩一般在30-120kw之间,普通新能源汽车多为30min/80%,也就是半小时充80%的电。
75×80%=6060÷30=2快充是每分钟充电2kwh(度)的平均标准,每小时则为充电120kwh。但是埃安的「8分钟标准」是每分钟充电7.5kwh,这是普通快充的3.75倍,需要450千瓦的充电桩——这只是按照75kwh的容量计算的结果。如果是≥100kwh呢?貌似需要的是500千瓦左右的充电桩,这好像是个比较诡异的数据,也许提起来充电枪都会变成个体力活吧,关键是去哪找这种桩?
重中之重:电池成本会是多高?
硅负极材料的成本大致比普通锂电池负极高三倍以上,而且是“硅基负极”而非高容量硅碳材料,也就是混配后的硅基负极。反之如果是高容量硅基材料的话,成本可能要高「9倍」左右。
这就是硅基负极电池从来没有普及过的原因,年均硅基负极材料的出货量不过是两三千吨而已,相比石墨负极的占有率是极低的。可以说这样的动力电池即使在补贴的高峰期也无法普及,埃安又能够有什么技术突破以降低材料成本呢?貌似这并不可能。
最后就要聊一聊目前主机厂对电芯成本的要求了,电池供应商给出的价格,已经比主机厂需求的价格高10%左右;如果换用硅负极电池的话,成本会折着跟头的往上升。所以这种电池主要用于电子设备,而且也不是大范围应用。
至此埃安的超级快充还是令人有些质疑,是否能够真正的普及都可以撇开技术不谈,成本就是最大的障碍;至于续航破1000km并不是什么不可能的事情,NEDC想要达到这个水平,依靠镍钴锰、镍钴铝、磷酸铁锂电池都可以实现,无非是轻量化加扩容,像刀片电池一样提高体积能量比。
番外知识:关于石墨烯电池也是因埃安火了一段时间,但不论是石墨烯还是“石墨基”都不现实;如果是石墨基那就是普通的锂电池,埃安有些文案很容易让人误会。
而如果是石墨烯那就是纯扯淡了!——石墨烯是碳原子以绝对二维的方式排列的结构,制备技术难度极其高;目前石墨烯仍旧“在实验室里”,这种被称之为「材料之王」的材料只有极少数领域才有应用,因为每克石墨烯的成本已经是黄金的几十倍之高!钻石在它的面前都显得黯然失色。埃安近期的文案似乎是有些“天马行空”了。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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