说起电动汽车,最高技术的代表一定是特斯拉了,电动汽车明明有加速快又环保的各种优点,但推广就是没那么快,核心的原因就是电池技术不过关,加个油也就是几分钟的事情,而目前,电动汽车主要使用的就是锂电池,即便采用最先进的快充技术充电也要二十至三十分钟时间,而且电池又很重,平白无故让汽车白白出力,强如特斯拉到底在电动车最核心技术之一的电池组研发方面有何独特建树呢?
据介绍,Model S的电池板总重高达900公斤,被放置在驾驶舱正下方的底盘当中,在为电动机提供能量的同时,也起到了稳定车辆重心的作用。从消费者的角度,Tesla的电池无非有两个优点:
1、续航里程。目前Model S P85的官方数据已经达到502公里,而我们拿国内新能源规模最大的比亚迪E6的官方数据为300公里。而在Tesla出来之前,行业的电动汽车续航能力在100-200公里不等,对于汽车来说,单程续航里程是非常关键的数据。
2、充电快。大陆地区因缺乏充电桩,只能使用家用的充电线进行充电,充电每小时可行驶50公里,这显然是无法满足用户对汽车的使用需求的,而在北美与加拿大建立的超级充电站20分钟即可行驶200公里。另据Tesla CTO说,该公司正在试图将汽车的充电时间缩减到前所未有的“5-10分钟”。
五到十分钟不就和加个油的时间差不多了吗?要知道锂电池的发展遵循“一代材料,一代电池”的规律。现有锂电池正极材料一般有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等,而负极材料一般为石墨、硬/软碳、钛酸锂以及合金负极材料,这些材料的可挖掘空间已经并不大,也就是说汽车的技术日新月异,可电池的技术却发展极其缓慢。
电池车还有个问题绕不开,就是一旦遭遇碰撞,安全性能否保证,从几次特斯拉曝出事故来看,原因大体来自于电池包穿刺之后造成的动力线局部短路。目前特斯拉还不能解决电池包被冲击力极端破坏下产生燃烧爆炸的情况,只是高强度的保护为车主逃生争取到了更多时间。
事实上,这几乎是电动车潜在的共通隐患,对于电池管理系统的功用提出了非常高的要求。除了日常对于电池温度、工作状态的监管,还需要在温度迅速改变、或发生极端碰撞时立刻切断高压线路。而热管理系统、电池管理系统的升级也会缩短电池充电时间,带来更高的充电效率。除此之外,在低温环境下如何保障电池充电及使用效率,是从事电动车研发、生产的企业需要解决的问题。
最近有媒体发现,特斯拉公司已经获得了一项快速更换电能存储系统(EESS)的专利。简单来说就是如果你觉得充电不够快,那特斯拉还有个新办法就是直接给你换电池。新专利文件包含了52页草图,它详细介绍了系统的运行原理,系统包括一套2柱式车辆提升机和相应的电池提升机。
其实在2013年,特斯拉就有快速更快动力电池的想法,最初的“愿景”是90秒钟完成,但实际执行无法实现。此次曝光的电池交换机经过了一系列改进,最直观的优势有三点:一是技术人员更容易操作;二是将车辆举升,便于检查电池组整体的情况;三是交换机本身的体积更紧凑,可移动性较强,且占地面积不大。现在的专利正是根据这套系统制定的。
不过就算替代电池的价格很贵,如果向客户提供电池更换服务,需要准备相当多的电池组,正因如此,车主宁可给汽车充电也不愿意使用可以更换、可以移动的电池,服务的成本也很高。特斯拉只是在Harris Ranch建了一个电池更换站,选址刚好位于旧金山与洛杉矶之间,具有战略意义,很明显,没有多少客户更换电池。