什么情况下,新能源车才能说没有续航焦虑?纯电续航超过1000km,够不够?由不得考虑这个问题的答案,新能源车的技术版本就已经迭代了。从最新一批的新车申报信息来看,一众头部车企的全新产品,并没有把重点放在极限续航的堆砌上。曾经热捧的千里续航,在新的申报目录中是一个没有。那么,为什么新能源车不卷续航了?
根据最新一轮工信部申报信息显示,配备超过100kWh电池的新车,仅有纯电奔驰G 580一款,且由于车型定位,其续航也仅有571km。此外,诸如与奇瑞与华为合作的智界R7(最长续航802km),极氪7X(最长续航780km),小鹏P7+(最长续航710km),最多也仅携带了约100kWh电池。很显然,达不到千里续航的直接原因,就是新一轮的纯电动车,不再堆砌它们的电池容量了。
众所周知,电池容量越大,重量也随之提升,从而影响车辆的加速、制动、配重等性能表现。在技术允许的情况下,新能源车也并不想一味增加电池的容量。但续航焦虑始终是用户需要面对的核心矛盾,所以问题的关键不是主观上想不用大电池,而是客观上车企可以不用大电池了。
以车用动力电池的头部玩家宁德时代为例,其140kWh容量的麒麟电池,堪称打响了千里续航军备竞赛的第一枪。但即便是“宁王”,在这块电池包上,也不敢一次性串联内部所有的216颗单体电芯。而是采用串并联方式,使整块电池包保持在400V电压水准。参考眼下的电池技术,一次性串联约200枚单体电芯,已经是考虑车规级量产背景下,内阻控制和电池管理的极限。
所以技术进步的办法就一个,即加大单体电芯容量,同时降低内阻,减少电池包的管理压力,然后再进行高压串联。其实特斯拉的4680电池(无极耳降低内阻,大单体提升密度),还有我们此前聊过的第二代麒麟电池(可能是高压镍材料混合磷酸铁锂正极,提升能量密度和放电倍率),基本都遵循了这套技术发展逻辑。
事实上,这套逻辑已经在更亲民的磷酸铁锂电池上,得到了验证。早一点的,比如宁德时代的神行电池,然后吉利刚发布的神盾短刀电池,以及潜在的比亚迪全新刀片电池等等,皆是如此。比如方块单体的神行电池,就把正极打得更碎,方便锂的脱嵌,然后优化电解液和隔膜,加快正负极之间的传递速度,总之就是降低内阻。至于长型叠片单体的电池,还要加上一条。物理上缩短电芯长度,从而减少电子传递的距离。同时对电芯进行加厚,以保证单体电芯的容量,把能量密度维持在高位。比如神盾短刀电池的电芯能量密度,依旧可以达到192Wh/kg,优于此前的主流长薄型电芯。
降低内阻,于是充电速度更快,甚至可以满足800V的高压快充。同时电芯能量密度还能有一定提升,封包后的整体容量不会出现下滑。所以综合下来,率先完成技术优化的磷酸铁锂电池,即便是在20万元以上的中高端产品身上,也能托住它们的续航下限。比如我们最开始举例的那几款热门新车,虽然极限续航被按下暂停键,但低配的续航表现,基本都可以轻松保持在600km以上。且这个续航成绩要比以前更稳,充电速度也更快。
不过三元正极电芯的技术迭代难度显然更大,比如特斯拉4680电池就几度难产,换代麒麟电池,现阶段也只有跑纽北的小米SU7那套性能版本,民用版雏形暂时还不清晰。不过这些技术也是必须要落地的,因为眼下的新能源车,正在变得越来越耗电。
评价一台燃油车耗油,抓手是内燃机和变速箱。但新能源车的驱动系统,实在属于天降猛男。电机动辄90%以上的效率,以及眼下N合1的高集成度。再加上SiC材料的应用,以及风阻系数的刷新等等。大到传动效率,小到一个门把手,纯电动车在能耗问题上,以传统思路来看,还能大尺度优化的位置,确实已经不多。
但与之对应的是,耗电的部分,却在越来越多。比如说日渐普及的冰箱彩电大沙发等等。眼下的新能源车,无论是功能还是宣传场景,都越来越像家。从这个角度出发,新能源车确实可以充当家庭的延伸,但所有功能都要从电池包身上来,而这个负担或许已经到了不能忽视的地步。
以车载冰箱为例,主流的压缩机车载冰箱,功率就可以达到约60W。如果按容量来对比,这个能效比要比常规家用的冰箱高太多。答案其实和车用空调是一样的,汽车的使用场景,决定了无论是制冷还是制热,其损耗要比家用电器大得多。当然,电动车还加重了制热的负担,这点属于题外话了。仅以60W计算,10小时的用电量就能达到约0.6kWh。
而车载电气化设备可不止冰箱这一项,日渐普及的零重力座椅,还有越来越多的车载屏幕,都是不起眼的电能开销。比如按摩椅,如果按家用标准来说,它的功耗可以轻松达到上百瓦。不过汽车座椅的按摩功能,无论力度还是范围都无法与家用款式相比。其开启频率也无法与车载冰箱相比。
可更不起眼,但也更耗电的,是愈发智能化的座舱以及辅助驾驶功能。同样是7nm工艺,车规级的高通骁龙8155芯片,显然不能直接套用数年前移动端上的骁龙855。因为车规级的散热条件和能耗束缚,显然要比手机端宽松的多。这种“纵容”在智能驾驶方面,被展现的更加彻底。
比如激光雷达的应用,以禾赛AT128为例,其标准功耗为18W,峰值功耗则可以达到70W。更重要的是,激光雷达的开启时间。小米汽车此前就解释过,即便车辆锁车后,激光雷达也会保持一定时间运行状态,直至最终进入休眠状态才会关闭。而眼下火热的4D毫米波概念,据测算,功耗也能达到20W左右。
当然,智驾方面的用电大户还得看芯片。特别是如今华为、特斯拉、小鹏等头部智驾车企,纷纷投身端到端的技术背景下,芯片的算力已经开启了新的军备竞赛。此前我们就聊到过特斯拉的HW4.0芯片,其标准功耗直接达到160W。而其上一代HW3.0硬件,仅为72W。更重要的是,HW4.0现在看起来也不过是“过渡”方案。已经剧透的特斯拉AI5已经在路上,据悉其能耗甚至可以达到HW4.0的4-5倍,也就是大约800W左右的水平。
仅以现在的一揽子智能驾驶硬件情况来看,总功耗已经能够轻松超过200W,甚至更高。如果按特斯拉的规划,假设要实现所谓的自动驾驶,整套感知和计算硬件的功耗,妥妥超过1000W。这意味着,一天仅仅按驾驶2个小时汽车来计算,其耗电量就能超过2kWh。即便车辆携带了100kWh电池,但其“健康容量”(20-80%)也不过60度电,而日常上下班代步每天就需要消耗掉其中超过3个百分点的电量。从这个角度来说,功能日渐丰富的新能源汽车,续航当然会逐渐缩短。
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