电动汽车能通过后续增加电池的方式增加续航吗?

这个问题问的很好,非常清晰。


但是,是有一定的条件的。

有这样两种情况,是可以实现通过增加电池来增加续航的。

对于普通用户在购车时,怎么判断是否可以增加续航里程呢?

第一种情况,车辆是换包配置的。

如果车辆在设计之初,就把电池包设计成可更换的形式的,那后续是可以通过换电池包来提升续航的。

这种换包的设计,最早出现在了某些出租车的设计上,为了提高运营能力,很多出租车采用换包结构设计,没电了,换一块满电的电池,继续跑…(当然,这种电池包的外形,结构,重量等,都是完全一样,而且归属人都是一家营运单位,不会存在新旧包更换后客户抱怨的问题)

如果将换包的结构使用在私人用户车辆上,问题就来了,假如给我换了一块别人用过的有瑕疵的电池包,怎么办?换了电池包之后,出现故障,是算大修车处理吗?车辆配置发生变更,万一年检过不了怎么办?万一以后卖二手车,我换了n次电池,给我算n手车怎么办?等等一系列可能存在的问题和风险。

所以说,针对私人用户,更换电池包这种事,真的不是那么容易的……

回到题主所说,如果说要通过更换电池包的方法来增加电池,随着整个新能源汽车和动力电池行业的发展,也是可实现的,但是要在设计时就考虑好下面几个问题:

结构性

车企设计的可更换的电池包在外观,结构,装配上,要实现一致,可替换;

冗余性

电池包内部有一定的余量设计,可以预留足够的空间增加新的电池。也可以采用内部电芯更换的方式提升电量,对,本质上是电量的增加(但是通常情况下,最初设计已经用尽了电池包内的空间);

安全性

厂家针对新的电池包做了充分的匹配和验证。既然更换了新的电池包,整车的重量,动力性,驾驶性,很多内容都需要重新做匹配,甚至需要重新上公告

兼容性

更换新的电池包后,必然会导致控制器的软件进行变化,尤其是BMS的软件变化,影响到的整车功能包括上下电,充电,空调等等,这些软件方面的匹配,是需要大量的验证和测试,才可以实现的。

所以,综上几点,目前各大企业都很少有采用换电池包的方式,给客户增加里程的。对于企业来说,成本太高。大量的试验验证,软件开发测试,甚至上公告,周期上来说短则数月,长则一两年。

那么厂家在定价的时候,定低了亏本,定高了没有客户来换电池(再加点钱又可以买新车了)。而从客户角度来说,通常只愿意为增加的电量而买单,而不愿意为自己看不见的成本买单。

所以这也就导致,很多厂家更愿意重新开发一个项目,设计新的电池包来提高续航里程,以降低研发成本,也不愿意通过在原来电池包结构内部去挖掘空间增加电量(毕竟可挖掘的空间真的不多),投入产出比不高。

尤其是做一个电池包的改款和新开发一款电池包相比,所进行的软硬件开发工作的工作量都不遑多让了,还不如好好的开发一款新的电池包,重新设计更好的结构,来达到增加电量的目标。

所以市面上,可更换电池包的车型,真的很少,尤其是私人用车领域。目前在换电领域做得比较超前的是蔚来汽车,旗下ES8和ES6都是支持换电的,ES6可以额外支付一部分钱来升级电池到84kWh。

对于普通的厂家来说,换电池包配置方案,单纯的想要通过增加电池来增加续航里程,结论当然是“理论上可行,实际上太难”。

第二种情况,通过叠加电池包的方式实现电量的增加。

早在2018年的4月, 新势力造车企业@爱驰汽车 在品牌战略发布会上就曾展示过相关技术,旗下首款纯电动概念SUV U5 ion就搭载了“叠加电池包”的方案:

这种提升续航的方式,就是在现有电池包的基础上,再并联一组电池。

大概的结构原理是这样的(灵魂画手出场):

在这里给大家解释一下电池的串联和并联:

串联,就是将电池一节一节串起来,电压可以叠加(两节1.5V的5号电池串在一起,就是3V,例如生活中常见的遥控器,四驱车),这种设计,可以增加电池包的总电压,电池的总量达到一定数目,就称为电压平台。

并联,可以增加电池电量(但是电压保持不变),常见的就是我们两轮电瓶车的加装电池,跑的更远。(通常都是24V电瓶,由3组8V的电瓶串联起来,如果顾客有需要,可以再并联一组8V的电瓶,总电压还是24V,而电瓶数量就变成了4组,增加了电量……大街小巷的电瓶车销售维修,都会干这个,无意中透露了我对电瓶车很熟悉的事实)

好了,介绍完了原理,就可以说说通过并联一组电池的方式增加电池容量的方法。

如果电池包内无法增加电池组了,那就只能在电池包外部进行并联增加,从原理上来说,是可以实现的。

但是从技术角度来说,存在一定的技术难点和风险。(以爱驰汽车提出的“叠加电池包”方案为例)

新增电池包的合理合法性

由于新增电池包,不属于原车配置,车辆上公告认证的时候,肯定不能带这个。要不然整车配置,重量,等都会存在差异。所以,怎样在公告前管理好新增加的电池组,需要做好准备。

新增电池包的监控和管理

由于新增电池包的本体本身也是属于高压部件,能量管理就成了一个较大的难题。整车设计的时候,如何考虑将新增的电池包纳入BMS管理系统,需要增加很大的成本。如果不纳入BMS管理,单纯的并联上去就用,肯定存在大风险,毕竟是高压设备。

新增电池组的性价比

退一步说,即使企业将新增电池组的方案运用在车辆上实现,还是回到上一个情况,在整车上,可以留给客户进行并联电池的空间并不多,增加的续航里程也是有限,并且增加一个电池组的价格,目前是否在客户可以接受的范围内。

最后的最后,在忽略了相关的成本,可能存在的风险的前提下,通过上述两种方案,理论上确实可以实现题主的诉求,通过增加电池来增加续航里程。

而且我们也相信,这些问题和风险,车企其实也会考虑到,在研发过程中,逐步将这些疑难杂症都解决掉,并且将成本控制好。

百花齐放才是技术进步的来源,希望中国的企业能够全面开花,共同研发出更加适合,更加满足不同客户需求的车型。

这样中国新能源汽车的事业才能一步一步向更好的方向迈进。

以上。

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:小鹏汽车

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