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無數(shù)車企宣布燃油車到期將徹底退出市場,正如當(dāng)初被蘋果蠶食的功能機(jī)市場,新能源車意味著未來。
然而,遍布全國各地的119000座加油站,是燃油車自由馳騁的保障。與之相比,新能源車的補(bǔ)給站數(shù)量更多。
數(shù)據(jù)顯示:中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示,截至2021年9月底,國內(nèi)充電基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量為222.3萬臺,車樁比約3.05∶1。
以廣東省為例,廣州市大概1萬個加油槍,300萬臺燃油車。新能源汽車大概是30萬臺,卻有5萬個直流快充樁。廣州加油站是700座,快充站是2300座。
數(shù)據(jù)似乎無法解釋高速服務(wù)區(qū)的長隊?如同火車票,平時與春運(yùn),意味著截然不同的供需要求。
普遍約445公里不到的續(xù)航,長達(dá)3小時的充電時長,是電動汽車普及的最大痛點(diǎn)。
難以突破的電池技術(shù)
當(dāng)電子設(shè)備有了更大屏幕、更高的分辨率、更強(qiáng)大的CPU,電池技術(shù)卻好像仍在原地踏步。
盡管不斷有車企、電池廠商放言實(shí)現(xiàn)1000公里續(xù)航,但卻屢屢遭到業(yè)內(nèi)專家打臉。續(xù)航問題,是橫亙在電動車面前的一座大山。
評價電池性能的主要指標(biāo),首先是電池能量密度,也就是電池單位體積或質(zhì)量所釋放出的電能。能量密度越大,電池攜帶的電量越多,也就意味著更加強(qiáng)大的續(xù)航能力。
電池能量密度主要與正負(fù)極材料有關(guān),無論是車企還是電池企業(yè)都在嘗試通過各種組合實(shí)現(xiàn)更好的性能。
電動汽車使用的主流電池之一是三元鋰電池,其正極材料使用鎳、鈷和錳三種材料,鎳在其中起著提高電池能量密度的作用,決定了電動汽車的續(xù)航里程。
目前,“提鎳降鈷”是主流方向。三元電池正極材料鎳鈷錳比例從5:2:3變?yōu)?:2:2,當(dāng)前三者比例可達(dá)8:1:1。電池和材料企業(yè)正探討三者比例進(jìn)一步變化為9:0.5:0.5,而“全鎳”電池也是研發(fā)方向之一。
然而,技術(shù)進(jìn)步的速度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上汽車企業(yè)需求。續(xù)航之外,成本的考量對企業(yè)更加重要。
新能源車的不可能定律:續(xù)航、安全、低成本,三者不能同時存在。電池技術(shù),成為新能源車徹底取代燃油車的掣肘。
電動車的電池成本結(jié)構(gòu)特殊,原料成本大于生產(chǎn)成本,量化生產(chǎn)對成本的降幅很小,邊際成本不會因?yàn)楦咝Мa(chǎn)出而出現(xiàn)明顯的下降。
以當(dāng)前主流的兩種電池即磷酸鐵鋰和三元電池做對比,磷酸鐵鋰安全性較好、壽命較長、成本較低,但能量密度和高低溫性能稍差。三元電池正極材料使用鈷和鎳等高價金屬,成本更高。
而成本的降低,對電動車的普及至關(guān)重要。無補(bǔ)貼的電動車初購成本要想實(shí)現(xiàn)與燃油車相當(dāng),電池價格需要下降到100美元(約647元人民幣)/KWh。彭博新能源財經(jīng)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,2020年鋰離子電池平均價格降至137美元(約887.6元人民幣)/KWh,但受電池原材料價格上漲影響,鋰電池價格降至100美元/KWh的速度或會放緩。
這也是隨著上游原材料價格上漲,國家宣布補(bǔ)貼退坡之后,成本更低的磷酸鐵鋰電池市占率回升。
特斯拉近期在投資者大會上表示,對于標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版Model 3和Moderl Y,全球范圍內(nèi)都將改用磷酸鐵鋰電池。此外,有消息稱,蘋果正在為其電動車尋求磷酸鐵鋰電池。
從今年前三季度裝車量來看,三元鋰電池占比依然領(lǐng)先,但兩者差距在逐漸縮小。其中,三元鋰電池占總裝車量51.2%,磷酸鐵鋰占比為48.7%。
這也就意味著,在短期內(nèi),車企在成本控制需求下,電池焦慮的解決方案,還要從電池之外去尋找解決方案。
換電,是過渡,還是未來?
換電只是當(dāng)前解決電池焦慮的解決方案,超充和長續(xù)航才是終極解決方案。
國內(nèi)純電動汽車補(bǔ)充電能的方式一直存在充換電之爭,換電模式和充電模式各有利弊,換電更加快捷,但建站成本更高,對車輛和電池組的設(shè)計也有特殊要求。
充電模式一直行業(yè)主流。
根據(jù)用戶不同,充電樁分為公共樁、私人樁和專用樁。私人充電樁方面,截至2021年7月,充電聯(lián)盟成員內(nèi)整車企業(yè)采樣約144.5萬輛車的車樁相隨信息,其中隨車配建充電樁106.4萬臺。
快充技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化很容易在不同車企實(shí)現(xiàn),全國電網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),全國電動車插口統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),全球電池技術(shù)共同進(jìn)步,快充技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立,和快充電樁的普及,成本低的多。
特斯拉超充站數(shù)量達(dá)到 3.254 座,超充樁數(shù)量達(dá)到 29,281 個。
目前,國內(nèi)造車新勢力,理想、小鵬有認(rèn)為超快充電樁是純電車的先決條件,而蔚來選擇押注“換電”。
不同的解決思路,一個是快速給車充電,一個是用提前充好電的電池給車補(bǔ)給能量需求。
以功能機(jī)時代的手機(jī)為例,掀開手機(jī)后蓋換電池的方式,在智能機(jī)時代,已經(jīng)被廠商和用戶拋棄。
2020年8月,政策允許車輛與電池分開銷售,在這一模式下,購車價格不包含電池,蔚來汽車價格普降,極大地降低了用戶購車成本。蔚來車電分離方案實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了電動車和燃油車平價。
買車租電池的方式,也極大地降低了電池衰減等問題給用戶帶來的不良體驗(yàn)。
相比充電,換電所用時間更短,按國家換電站標(biāo)準(zhǔn),5分鐘內(nèi)即可完成。此外,換電站給替換下來的電池組充電均為慢充,快充容易出現(xiàn)熱失控起火,換電模式電池組統(tǒng)一管理在安全性上更加可控。
截至2021年9月,我國共有電動汽車換電站890座。其中,蔚來在全國范圍內(nèi)的換電站數(shù)量已經(jīng)超過600座。
國內(nèi)進(jìn)入工信部產(chǎn)品公告目錄的換電車型近200款,累計銷售超過15萬輛。
換電模式也得到寧德時代等電池廠商的支持,與蔚來汽車(NYSE:NIO)、哪吒汽車等企業(yè)合作推廣車輛和電池分離銷售模式,組建武漢蔚能電池資產(chǎn)有限公司和藍(lán)谷智慧(北京)能源科技有限公司等電池運(yùn)營公司。
然而,換電模式到底是解決電動汽車的真實(shí)痛點(diǎn),還是迎合出于燃油車用戶的慣性思維?特斯拉當(dāng)年致力普及的換電模式,也因?yàn)槌杀?,電池技術(shù)進(jìn)步的原因而放棄。