近日，國(guó)新辦舉行新聞通氣會(huì)，解讀《政府工作報(bào)告》有關(guān)情況。其中提出要“推動(dòng)消費(fèi)持續(xù)恢復(fù)”，三大舉措中，推動(dòng)新能源汽車(chē)消費(fèi)成為重要組成部分，《政府工作報(bào)告》指出要穩(wěn)定增加大宗消費(fèi)，在去年新能源汽車(chē)銷(xiāo)售“井噴”的形勢(shì)下，今年繼續(xù)支持新能源汽車(chē)消費(fèi)。
與此同時(shí)，在國(guó)內(nèi)外共同關(guān)注的2022全國(guó)兩會(huì)上，“新能源”也再次成為熱議話題，豎起綠色風(fēng)向標(biāo)。作為目前新能源汽車(chē)主流動(dòng)力來(lái)源之一，鋰電池、鋰電資源引起多位代表的關(guān)注，提出加快國(guó)內(nèi)鋰礦開(kāi)發(fā)等建議，避免因鋰價(jià)上漲、影響動(dòng)力電池行業(yè)而抑制新能源汽車(chē)普及速度。
動(dòng)力電池對(duì)電動(dòng)汽車(chē)有多重要？又有著怎樣的發(fā)展歷程？從特斯拉的故事中，我們可以一窺究竟。
從通用EV1到特斯拉Roadster，從“無(wú)奈退場(chǎng)”到“高調(diào)出場(chǎng)”
1996年，世界第一輛現(xiàn)代電動(dòng)汽車(chē)通用EV1量產(chǎn)，成為電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展歷史上的重要里程碑。
EV1第一代車(chē)型采用的是鉛酸電池，它能產(chǎn)生137馬力，最大轉(zhuǎn)速可達(dá)13000轉(zhuǎn)，這讓EV1在8秒左右就能完成百公里加速，1994年的原型測(cè)試車(chē)還創(chuàng)造了296公里/時(shí)的極速成績(jī)。強(qiáng)勁的性能、沒(méi)有傳統(tǒng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的抖動(dòng)和噪音、不需要格柵、風(fēng)阻系數(shù)只有0.19，這一切對(duì)當(dāng)時(shí)的人來(lái)說(shuō)都是那么新奇。
然而，作為電動(dòng)汽車(chē)的先行者，EV1也難免有著技術(shù)上的缺陷，比如它的電池重達(dá)522公斤，加上車(chē)身重量，總重接近1.4噸，續(xù)航里程只有145公里，價(jià)格也十分昂貴，更致命的是存在安全隱患，無(wú)法滿足乘用車(chē)的需求，通用只能采取租賃的方式，在美國(guó)兩個(gè)州向用戶提供服務(wù)。幾年后，因?yàn)檎吲c市場(chǎng)環(huán)境的不成熟，加之電池本身的不足，EV1還是遺憾退場(chǎng)。
但動(dòng)力電池與電動(dòng)汽車(chē)的潛力被更多人看到，進(jìn)入了如火如荼的發(fā)展期。1997年，豐田首先使用高功率鎳氫電池，推出普銳斯混合動(dòng)力汽車(chē)，開(kāi)啟了動(dòng)力電池在乘用車(chē)上的商業(yè)化道路。
2006年以前，動(dòng)力電池發(fā)展方向都處于搖擺不定的階段，而特斯拉Roadster的出現(xiàn)，讓全球車(chē)企與電池巨頭將目光瞄準(zhǔn)了鋰電池。
當(dāng)年，打造EV1的工程師們沒(méi)有熄滅夢(mèng)想，仍在堅(jiān)持開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)，首席設(shè)計(jì)師Al Cocconi更是帶著團(tuán)隊(duì)出走，生產(chǎn)了一款鉛酸電池車(chē)T-Zero。但是，不僅是Al Cocconi，整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)都陷進(jìn)了一個(gè)怪圈：沿著之前的道路專(zhuān)注于鉛酸電池和鎳氫電池的研發(fā)，但純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力仍然很低，而電池成本卻一直居高不下。
此時(shí)，一名來(lái)自硅谷的工程師為Al Cocconi投資了15萬(wàn)美元，并建議T-Zero換用了鋰電池，行駛里程終于產(chǎn)生突破，超過(guò)了480公里。這讓鋰電池第一次成為電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力之源，而這名工程師，就是特斯拉的聯(lián)合創(chuàng)始人和第一任首席執(zhí)行官馬丁·艾伯哈德。
自此，特斯拉就走上了超級(jí)電池的道路，把鈷酸鋰電池用在了第一輛生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)Roadster身上，成為世界上第一個(gè)采用鋰離子電池的電動(dòng)汽車(chē)公司。特斯拉在續(xù)航里程、車(chē)輛性能與安全性上的多點(diǎn)突破，真正讓屬于電動(dòng)汽車(chē)的時(shí)代來(lái)臨了。
首個(gè)吃鋰電池螃蟹的車(chē)企，首要目標(biāo)是安全
特斯拉采用了18650 型三元鋰離子電池，也是最早選用圓柱型三元鋰電池的車(chē)企，這可以追溯到特斯拉最初與松下合作的年代。
當(dāng)特斯拉通過(guò)智能的電池管理系統(tǒng)，“征服”了被業(yè)界認(rèn)為無(wú)法管理的大量18650電池后，特斯拉沒(méi)有就此滿足，正如特斯拉CEO馬斯克表示，“安全是特斯拉的首要目標(biāo)”，特斯拉立刻開(kāi)始著手提升18650電池的安全性能和壽命。
特斯拉自主研發(fā)了領(lǐng)先的熱管理系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)，確保電池在最優(yōu)化、最一致的溫度區(qū)間工作，即使在低溫低電量時(shí)，電芯也能保持均衡一致性，并延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命。
為使電芯穩(wěn)定性更好，特斯拉還在每節(jié)電芯、每個(gè)電池磚、每個(gè)電池片的兩端均設(shè)置有保險(xiǎn)絲，一旦電池過(guò)熱或者電流過(guò)大則立刻熔斷，斷開(kāi)輸出避免因某個(gè)電池出現(xiàn)異常情況而影響到整個(gè)電池包的正常運(yùn)行。
這已經(jīng)成為特斯拉電池的核心技術(shù)，特斯拉開(kāi)放專(zhuān)利后，更是為后來(lái)的許多造車(chē)新勢(shì)力和動(dòng)力電池企業(yè)提供了學(xué)習(xí)的模型。
軟硬件多重保障強(qiáng)大性能，太原資深綠牌車(chē)主最終選擇特斯拉
電動(dòng)汽車(chē)對(duì)電池的要求，是安全系數(shù)高、單次充電續(xù)航里程長(zhǎng)、性能穩(wěn)定可靠、可循環(huán)充電次數(shù)多。保障了安全之后，特斯拉得以繼續(xù)在電池其他方面的性能表現(xiàn)上下功夫。
盡管都叫三元鋰電池，而特斯拉車(chē)輛所采用的三元鋰電池，擁有自己的獨(dú)特配方和工藝，相比起其他三元鋰電池，使用壽命更長(zhǎng)、充放電性能更好、能量密度更大，這也意味著特斯拉車(chē)輛整體電池更輕、充電快、加速性能好。
特斯拉電芯成功應(yīng)用了硅碳負(fù)極材料，大大提升了電芯能量密度，以更小的體積儲(chǔ)存更多能量。電池包上，特斯拉創(chuàng)新研發(fā)的大模組設(shè)計(jì)，不但有效提高體積利用率，也可以容納更多電芯，并將電芯并聯(lián)成組，提高電池包瞬間放電能力，以及單次充電的續(xù)航里程。
眾所周知，和手機(jī)一樣，電動(dòng)汽車(chē)的電池壽命和平時(shí)的用車(chē)習(xí)慣有很大關(guān)系。這就要求車(chē)企不僅在硬件設(shè)計(jì)上用功，還要有先進(jìn)軟件的輔助。特斯拉的BMS電池管理系統(tǒng)管控著每個(gè)電池充放電，調(diào)節(jié)滿足最佳性能，同時(shí)在充電時(shí)減少或者避免對(duì)電池的損害。同時(shí)，特斯拉還以先進(jìn)的熱量管理系統(tǒng)，精準(zhǔn)即時(shí)地控制電池包溫度，使其工作在最佳溫度，減少溫度因素對(duì)電池的傷害，延長(zhǎng)電池壽命。
先前，熱心網(wǎng)友還統(tǒng)計(jì)了特斯拉車(chē)輛的電池衰減情況，從圖表中可以看出，經(jīng)過(guò)5萬(wàn)英里的行駛，大部分特斯拉車(chē)輛（統(tǒng)計(jì)車(chē)型為特斯拉Model S/X/3）電池僅衰減了5%，10萬(wàn)公里后，則僅不到10%，即使在20萬(wàn)英里后，也大多不到15%。
《2020特斯拉影響力報(bào)告》中，也給出了官方數(shù)據(jù)。圖表顯示，經(jīng)過(guò)20萬(wàn)英里的行駛后，特斯拉Model S/X的電池衰減水平仍保持在85%左右，與上述數(shù)據(jù)相符。
如今，特斯拉在電池技術(shù)上更進(jìn)一步，Model 3率先搭載了21700三元鋰電池，直徑21毫米、長(zhǎng)度70毫米，能量密度接近300Wh/kg，這也讓Model 3成為了全球能耗最低的車(chē)型，性能也獲得極大提升，Model 3高性能版續(xù)航里程高達(dá)675公里，百公里加速僅需3.3秒，這幾乎是目前主流電動(dòng)汽車(chē)中最長(zhǎng)的續(xù)航里程、最強(qiáng)勁的性能。
此外，特斯拉后輪驅(qū)動(dòng)版Model 3和Model Y也開(kāi)始采用磷酸鐵鋰電池。磷酸鐵鋰電池的循環(huán)性能更好，一般充放電循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到3500-4000次左右，使用壽命更長(zhǎng)，同時(shí)還有耐高溫、安全穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，加之技術(shù)的進(jìn)步使磷酸鐵鋰能量密度不斷提升，能夠滿足消費(fèi)者的日常出行需求。
作為新能源汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)的資深用戶，山西太原的周先生對(duì)此有很深的感受�！半妱�(dòng)車(chē)我開(kāi)過(guò)好幾輛，一開(kāi)始是蔚來(lái)，后來(lái)?yè)Q成了特斯拉Model Y，也試駕過(guò)Model 3和小鵬的車(chē)，”他說(shuō)，“紙面上的續(xù)航數(shù)據(jù)就有明顯差距，實(shí)際開(kāi)起來(lái)，特別是冬天，特斯拉的電池更‘抗造’，有電池預(yù)熱功能，續(xù)航里程也比其他品牌的車(chē)高不少�！�
在特斯拉等車(chē)企、電池企業(yè)的共同努力下，電動(dòng)汽車(chē)走進(jìn)了越來(lái)越多消費(fèi)者的生活，動(dòng)力電池技術(shù)也在國(guó)家政策與消費(fèi)趨勢(shì)的推動(dòng)下迅速發(fā)展。技術(shù)的提升往往伴隨著可靠性的提升與成本的降低，我們相信，今后電動(dòng)汽車(chē)將和傳統(tǒng)燃油車(chē)一樣成為我們信任、喜愛(ài)的出行伙伴，甚至成為超越燃油車(chē)的最佳出行方案。
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