近期，一位威馬EX5純電車(chē)主秀出了他的電動(dòng)汽車(chē)電池衰減情況：跑了20萬(wàn)公里，衰減2.85%！

這個(gè)成績(jī)可以說(shuō)是刷新了人們對(duì)動(dòng)力電池的發(fā)展的認(rèn)知，那這個(gè)成績(jī)靠譜不靠譜呢？現(xiàn)在的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池竟然如此強(qiáng)大？我們今天就來(lái)深度解析一下。

電池、電機(jī)、電控這電動(dòng)汽車(chē)的三大件，完全不同于傳統(tǒng)汽車(chē)，這一點(diǎn)大家都已經(jīng)很明白了。

而從這三大件看，電機(jī)性能沒(méi)問(wèn)題，效率都很高，可靠性遠(yuǎn)高于內(nèi)燃機(jī)，不論是永磁同步機(jī)還是交流異步機(jī)，拼的其實(shí)都是那一點(diǎn)微不足道的效率提升，也就是說(shuō)電機(jī)對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)講完全不是瓶頸。電控技術(shù)，早在幾十年前IGBT等電力電子器件出現(xiàn)的時(shí)候就開(kāi)始迅速發(fā)展，現(xiàn)在也可以說(shuō)是非常成熟，不論是電梯、空調(diào)還是地鐵、水泵，到處都是變頻器，本質(zhì)上電動(dòng)汽車(chē)的電控和無(wú)處不見(jiàn)的變頻器是同一種東西，電控技術(shù)應(yīng)用到電動(dòng)汽車(chē)上，完全沒(méi)有大的障礙和困難。

而相對(duì)于電機(jī)和電控，電池則成為電動(dòng)汽車(chē)的瓶頸：和同樣為儲(chǔ)能設(shè)備的油箱相比，電池包的體積巨大，完全顛覆了傳統(tǒng)汽車(chē)的布局設(shè)計(jì)，重量巨大，動(dòng)輒幾百公斤，成本高昂，目前常用的三元鋰電池的市場(chǎng)價(jià)為每瓦時(shí)0.85元(這個(gè)數(shù)字在四五年前還是2元左右)，一個(gè)60kWh的電池包成本就已經(jīng)超過(guò)了5萬(wàn)元，而更讓公眾和業(yè)內(nèi)“揪心”的就是電池的快充問(wèn)題和衰減問(wèn)題。

快充，直接牽扯到電動(dòng)汽車(chē)的便利性，所以各大主機(jī)廠拼命的上快充，但是快充動(dòng)輒幾十千瓦甚至上百千瓦的充電功率，其實(shí)想想就很恐怖：普通的3P家用空調(diào)，全功率運(yùn)行也不過(guò)幾個(gè)千瓦的功率，而電池組要承受的充電功率相當(dāng)于幾十臺(tái)3P的家用空調(diào)同時(shí)工作，這種補(bǔ)能速度，從技術(shù)上講我是很佩服的，電池組承受如此巨大的電流，也是以更高的損耗為代價(jià)的。但是因?yàn)殡妱?dòng)車(chē)的電池組容量越來(lái)越大，如此的快充速度，實(shí)現(xiàn)約80%的補(bǔ)能，主流車(chē)型仍然需要四五十分鐘到一小時(shí)甚至更長(zhǎng)，所以快充是不能放棄的，這就注定了對(duì)于快充和電池衰減的平衡，主機(jī)廠會(huì)更偏向快充。

說(shuō)到電池衰減，這一點(diǎn)可能是大部分用戶不敢入手電動(dòng)車(chē)的主要原因。電動(dòng)車(chē)，加速更線性流暢，聲音震動(dòng)更小，性能更好，NVH明顯強(qiáng)于燃油車(chē)，還具有強(qiáng)大的能量回收能力，節(jié)能效果好，運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于燃油車(chē)，然而就因?yàn)殡姵氐乃p和曾經(jīng)被某些媒體帶偏的“高昂”的換電池費(fèi)用，嚇退了無(wú)數(shù)的潛在車(chē)主。

不過(guò)，我們應(yīng)該看到，隨著近幾年電動(dòng)車(chē)的迅速增長(zhǎng)，公眾對(duì)電池衰減的認(rèn)識(shí)已經(jīng)從以往的恐懼變成了基本接受，一方面，早期搭載的衰減比較嚴(yán)重的電池包的車(chē)型也基本退出市場(chǎng)，之前為補(bǔ)貼而造的各種“扭曲”車(chē)型也逐漸消失殆盡，當(dāng)前市場(chǎng)上的電動(dòng)汽車(chē)電池衰減的確更小，電動(dòng)車(chē)車(chē)主對(duì)電動(dòng)車(chē)的口碑越來(lái)越好，公眾也逐漸客觀看待并且開(kāi)始接受電動(dòng)汽車(chē)的電池衰減問(wèn)題。另一方面，行業(yè)內(nèi)對(duì)電池的信心越來(lái)越足，車(chē)企可以提供更多的保障。根據(jù)國(guó)家工信部規(guī)定，從2016年起乘用車(chē)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)電池、電機(jī)等核心部件必須提供8年或12萬(wàn)公里質(zhì)保，這已經(jīng)足以滿足普通家用車(chē)的需求，然而各大車(chē)企在此基礎(chǔ)上直接推出了更為激進(jìn)的政策，例如吉利品牌的新能源車(chē)型電芯針對(duì)首任車(chē)主提供終身質(zhì)保，比亞迪也直接對(duì)電芯提供終身質(zhì)保，威馬汽車(chē)、蔚來(lái)汽車(chē)直接提供了不限年限不限里程的動(dòng)力電池組質(zhì)保。

政策層面，從2015年前后，我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，國(guó)家于2015年3月發(fā)布了《汽車(chē)動(dòng)力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》，自此以后，各項(xiàng)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)支持政策文件陸續(xù)發(fā)布，國(guó)家對(duì)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)給予了強(qiáng)大的政策支持，下表為近幾年在宏觀政策方面的一些文件。

與此同時(shí)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委還新制定了10余項(xiàng)動(dòng)力電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從動(dòng)力電池產(chǎn)品的性能、檢測(cè)手段、外殼材料和規(guī)格尺寸等諸多方面明確了標(biāo)準(zhǔn)，相比于2015年以前以行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)為主的局面，新頒布的標(biāo)準(zhǔn)多上升為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)動(dòng)力電池產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化起了至關(guān)重要的作用，也在很大程度上將早期的低性能、低壽命的動(dòng)力電池產(chǎn)品趕出市場(chǎng)。

產(chǎn)能層面，在強(qiáng)大的需求和宏觀政策的刺激下，動(dòng)力電池的產(chǎn)能迅速擴(kuò)張，裝機(jī)量迅速攀升。2015年中期國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池產(chǎn)能約11Gwh，2016年我國(guó)電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池總裝機(jī)量超過(guò)19.8GＷｈ，而2019年我國(guó)電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池總裝機(jī)量已經(jīng)達(dá)到了62.37Gwh，可以說(shuō)是增長(zhǎng)十分迅速。

技術(shù)層面，蓬勃發(fā)展的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的逐步規(guī)范下，在豐厚利潤(rùn)的滋養(yǎng)下，研發(fā)能力迅速提升，技術(shù)層面的進(jìn)展也非常明顯。例如以寧德時(shí)代為代表的三元鋰電池(NCM)技術(shù)路線，目前寧德時(shí)代NCM811能量密度高達(dá)304Wh/kg，而在2015年，這個(gè)數(shù)據(jù)才只有90Wh/kg左右，這也是為什么近幾年電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航迅速提升，2015年前后主流車(chē)型續(xù)航僅在200km-300km，而目前市場(chǎng)上續(xù)航超過(guò)600km的車(chē)型已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮。在電池可靠性層面，對(duì)電池衰減的各個(gè)影響因素都有了比較深入的研究，在各個(gè)影響因素的控制上也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，也就是在BMS系統(tǒng)、電池?zé)峁芾砑夹g(shù)、電池保護(hù)等方面都有了較大的突破，電池的低溫性能和衰減可以說(shuō)了有了質(zhì)的提升。

說(shuō)到威馬這個(gè)品牌，相信大家已經(jīng)很熟悉，低調(diào)但務(wù)實(shí)，早期造車(chē)新勢(shì)力們大肆“叫囂”P(pán)PT的時(shí)候，威馬就在自建工廠，發(fā)力研發(fā)，走的一步一個(gè)腳印。在電池組技術(shù)層面，威馬也是有了不錯(cuò)的積累，之前我在文章中就詳細(xì)講過(guò)威馬的熱管理系統(tǒng)，的確做的非常不錯(cuò)。

前文說(shuō)過(guò)電池衰減目前的研究已經(jīng)有很大進(jìn)展，影響因素也比較明確，那就是：工作溫度、充放電深度、充放電倍率、內(nèi)外部應(yīng)力等。而歸結(jié)到具體產(chǎn)品，則影響因素主要是電芯性能特別是其一致性、優(yōu)秀的具有強(qiáng)大熱管理能力的BMS系統(tǒng)和對(duì)電池組的物理保護(hù)。對(duì)于大部分車(chē)企而言，因?yàn)殡娦痉亲约荷a(chǎn)，所以重點(diǎn)有二，一是先天選擇好電芯，二是后天保護(hù)并“伺候”好電芯。

“先天”方面，威馬從一流電芯供應(yīng)商處定制采購(gòu)符合威馬統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的VDA電芯模組，在威馬自建的溫州生產(chǎn)基地進(jìn)行電池包的組裝生產(chǎn)和檢測(cè)。威馬對(duì)電池包內(nèi)模組初始化的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格程度極高，要求電芯間壓差小于25mV，模組間壓差小于30mV，并在成包后采用更為簡(jiǎn)單可靠的被動(dòng)均衡自放電技術(shù)維持壓差一致，確保電池包初始狀態(tài)的內(nèi)部電池容量均衡，從而確保足夠的電池容量和日后使用中的放電健康。

“后天”方面，威馬的電池包恒溫?zé)峁芾砑夹g(shù)，將電芯溫度更加穩(wěn)定地控制在高效、安全的溫度區(qū)間，每個(gè)電芯模組內(nèi)布置兩個(gè)溫度傳感器，精確監(jiān)測(cè)每個(gè)模組內(nèi)部電芯溫度，并通過(guò)BMS和BTMS精確管理所有電芯，電芯溫差控制在±2℃，確保電芯溫度均勻性。

保護(hù)方面，電池包殼體由DP780高強(qiáng)度鋼制作，橫縱向加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)，有效抵御碰撞和擠壓帶來(lái)的沖擊，電池包內(nèi)模組采用鋁制中空外保護(hù)設(shè)計(jì)，矩陣式雙框架電池艙結(jié)構(gòu)，電池包殼體內(nèi)部邊沿和四角設(shè)置緩沖區(qū)，受到?jīng)_擊后外殼潰縮，即使嚴(yán)重碰撞也無(wú)法傷及電池，這一點(diǎn)大家從視頻中也看到了。IP68等級(jí)的防水防塵，雙ECU多層級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，應(yīng)急防爆泄壓設(shè)計(jì)確保了電池的安全。

電芯在如此理想的環(huán)境下，衰減程度得到大大降低。從視頻中可以看到車(chē)主購(gòu)車(chē)時(shí)間為2018年十二月份，至今一年半的時(shí)間，綜合考慮目前主流電芯的壽命，20萬(wàn)公里實(shí)際循環(huán)約為500次(20萬(wàn)公里除以實(shí)際續(xù)航約400公里)，且車(chē)主也是快充、慢充交替使用，這種情況下，500次循環(huán)衰減2.85%是完全可能的，當(dāng)然，這個(gè)成績(jī)肯定是優(yōu)秀的。

短短幾年的時(shí)間，隨著動(dòng)力電池能力密度、性能和壽命的快速提升，電動(dòng)汽車(chē)的確是有了翻天覆地的變化，威馬之所以有如此的成績(jī)，除了自身穩(wěn)扎穩(wěn)打的技術(shù)研發(fā)外，也一定程度上乘了這個(gè)“東風(fēng)”。當(dāng)前市面上的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)型，不僅種類(lèi)豐富，而且續(xù)航完全可以和燃油車(chē)媲美，同時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)強(qiáng)大的性能、線性的加速、優(yōu)秀的NVH表現(xiàn)、更多的智能化功能的確讓其競(jìng)爭(zhēng)力大大提升。

所以，目前可以認(rèn)為，電動(dòng)汽車(chē)的普及時(shí)期已經(jīng)到了，曾經(jīng)的購(gòu)車(chē)思路“除非沒(méi)辦法，否則不買(mǎi)新能源”應(yīng)該變成“除非沒(méi)辦法，否則不買(mǎi)燃油車(chē)”了。

 0

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