购买纯电动汽车的心理障碍之一,就是电池的续航能力。300公里以下的纯电动汽车,很容易引起使用者的里程焦虑问题。但绝大多数电动汽车的续航里程也没有像TSLA那样超过500公里。
为何TSLA靠着锂离子电池就能达到500公里续航,而其他车型做不到?
直觉上答案似乎很简单:TSLA往车上堆了足够多的锂离子电池。
这样回答不算错,但总感觉意犹未尽——多堆电池的想法又不难,假如堆得多就跑得远,一点技术含量也没有,那凭啥只有你TSLA想到了呢?
如下表,都2018年了,还是只有TSLA续航超过了500km。难道其他车企,脑袋都被石头砸了吗?
殊不知,多堆电池也没那么简单,是要条件的。
一、电池越多、续航越长的想法是否可行?
以TSLAModelS75举例,假如75kWh的电池可以跑469km,那么装150kWh的电池是否可以跑900km?装225kWh的电池是否可以跑1350km?这仿佛是一道简单的算术题:2倍电池2倍里程、3倍电池3倍里程,天经地义。即便不是严格的规律,那也不会差太远吧?
而真实情况却是反直觉的!我们以ModelS75做个仿真,纵坐标是续航里程,横坐标是电池容量。
装150kWh电池只能跑不到700km,和900km相差不少。装225kWh电池只能跑不到800km,和1350km相差甚远。无论装多少电池,续航里程都突破不了1250km!为何会这样呢?
标签蔚来tesla中大型车models35万以上
原因在于,当电池容量很大的时候,所新增电池容量大部分都用来运输电池本身了!
打个比方,一个人徒步远行,路上没有补给,带1斤的干粮可以走20公里,带2斤干粮可以走40公里,但是带100斤的干粮就可以走2000公里吗?肯定是不能的,因为干粮本身的重量就把远行者给压垮了。
那么汽油车为啥没这个问题呢?
不难发现,这个问题的关键在于能量密度。电池组一般在130-160Wh/kg,而汽油是12222Wh/kg,相差将近100倍。也就是说,能量密度决定了堆电池数量的难度!在能量密度受限的情况下,电池数量堆到一定程度,就会变得相当不经济了。
TSLA在几年前的ModelS上就做到了150-160Wh/kg,这是什么水平呢?
和下图的典型电池组能量密度比较一下:TSLA的能量密度,放到2018年依然是数一数二的优秀水平,这是他敢于在好几年前就堆很多电池的底气。
二、百公里电耗
上步已经讲了,其实多堆电池也是挺有技术含量的。那么,假如既能多堆电池,又耗电少,岂不是更能突显技术水平、跑得更远?好,那我们再比较一下:
首先我们从上表中,找到国产电动汽车的两个优等生:
标签蔚来tesla中大型车models35万以上
1、动力总成效率高:荣威MarvelX两驱版,车不轻,1759kg。但每吨百公里电耗做到了国内第一,所以百公里电耗也只要13.03度电。
2、轻量化做得好:广汽GE3530的动力总成其实不咋的,8.2的数据还不如蔚来、威马。但奈何轻量化做得好啊,只有1628kg,所以百公里电耗也只要13.35度电。
国内两大高手,MarvelX走的是力量派,下肢肌肉青筋爆起,跳得高、跑得远;GE3530走的是轻功派,肌肉弱一点,但身轻如燕,也跑得远。
TSLA呢?
身体和GE3530差不多轻,下肢肌肉比MarvelX还强,百公里电耗达到了惊人的11.55度。和代表电动汽车最高水平的日产Leaf水平相当。感谢鱼非鱼博士的补充:TSLA测Nedc故意保守了,说是为了防止误导消费者。看Epa数据,Model3电耗比Leaf还低了17%。
那Model3的实际表现可能就相当恐怖了。拿Model3来比较,是因为整备质量相当,也就是车差不多大。
但也许有人说不公平?毕竟Model3不是SUV,风阻天然会小一些。
好吧,那我们搬出来ModelX100D,2459kg比蔚来ES08还要重一些,背了100kWh的大电池和双电机驱动,它的百公里电耗18.12,优于蔚来ES08;每吨百公里电耗7.36,优于MarvelX四驱(这还没有考虑TSLA倾向于把续航里程测低一些的因素)。
三、买到便宜的电池
即便百公里电耗做优秀了,但多堆电池,那还是要花钱的啊……
别急,马斯克这个人很牛。
马斯克:松下先生,我要造车了。你的梦想是想和我一起造车呢?还是就像现在这样,卖一辈子的糖水呢?哦不,卖一辈子笔记本电池呢?
松下:马斯克先生,我的青春希望燃烧,请带我们进入汽车行业吧!
马斯克:好,那你给我打个5折。
松下:……
松下在给TSLA初期赔本卖18650电池,多卖1节亏1节。
四、石破天惊的产品地位
假如做到了上面三点,放到2018年,成功做出电动汽车并卖出去,就基本可行了。但时间假如回到七八年前,还是很难……那时电池还是挺贵的。既然电池还是贵,那就做豪华电动汽车,这不是很简单的思路吗?放在今天是不难,不难的原因在于TSLA已经证明这条路可行了。
但作为电动汽车行业的亲历者,我可以负责任地说:第一个有这种想法并实行,真的很难!作为创新的回报,Model3在美国中级豪华车市场表现卓越。
小结
跑得远,是因为电池堆得多。这是能量守恒定律决定的,这话没错。
电池堆得多也不简单,要:能量密度高、百公里电耗少、电池买得便宜。TSLA都做到了,而且是很多年前。
产品定位正确。