新能源电动汽车续航越长会不会越危险?

关于这个问题,应该辩证得看。

引用苏轼的一句话,“盖将自其变者而观之,则天地曾不能以一瞬;自其不变者而观之,则物与我皆无尽也。”

续航里程的计算公式如下:

续航里程 = 能量 ÷ 能耗

显然,提高续航里程有两种方式,一是降低行驶能耗;二是增加电池能量。

一、关于降低行驶能耗,仔细分解,大体包括以下方式:

  1. 降低整车行驶阻力
  2. 降低整车质量
  3. 提高电驱系统效率
  4. 增加能量回收
  5. 降低车辆附件能耗

二、关于增加电池能量,大体有如下思路:

  1. 优化动力电池的结构,提高电池包能量密度
  2. 更换电池类型
  3. 优化单体电芯,提高单体电芯能量密度

好了,罗列了以上的内容,接下来逐个分析。

关于降低整车行驶阻力:

降低整车行驶阻力的方法有:降低空气阻力、降低滚动阻力。

其中,空气阻力的计算:

显然,迎风面积越大,则阻力越大。最典型的,相同级别的轿车与SUV比较,轿车的风阻相对小。熟悉Tesla的朋友,可参考对比Model 3与还未正式上市的Model Y。

而降低滚动阻力,可从优化轮胎阻力、制动卡钳阻力、电驱系统传动链阻力才实现。滚动阻力降低的同时,需要确保安全的制动距离。

关于降低整车质量:

相信大家骑自行车的时候,自己骑的话能骑很远,载一个人的时候就要打点折扣了。所以,车辆做好轻量化,降低整车质量也是一个提高续航里程的方法。

关于提高电驱系统效率:

说白了就是提高电池能量利用率,不必要的损耗少了,用于驱动行驶的能量多了,当然可以跑得更远。

关于增加能量回收:

电动汽车相对于燃油汽车,最大的区别就是动力源。电机既可以当电动机来驱动行驶,也可以当发电机来回收能量。在行驶过程中,适当增加能量回收,也可提高续航里程。

关于降低车辆附件能耗:

车辆在行驶过程中,车辆的电气系统会消耗一部分电能。除了用户可操作的空调、娱乐系统、照明系统等等外,还有车辆运行本身需要消耗的电能,比如各个控制器的供电消耗,热管理系统消耗(比如冷却电机,需要开水泵、开散热风扇)等等。在保证车辆正常运行的情况下,降低这部分的附件能耗,也有利于提高续航里程。

可见,降低车辆行驶阻力这块,几乎不会带来安全风险。

相信题主更为担忧的,还是电池安全。那我们继续分析:

对于优化动力电池的结构,提高电池包能量密度:

打个比方,如图1所示,相同空间的长方体放球。按每一层放4个球的方式,放满只能放16个。按一层放4个,一层放3个的方式,最终可以放18个。

同理,优化动力电池的空间排布,相同的空间放更多的电芯,是可以增加续航里程的。这个方法带来的安全风险也非常低,就是多了几颗电芯,最主要的还是电池的单体电芯安全稳定。

对于更换电池类型:

可以从两个方向来看,一是单体电芯结构的不同;而是电池的化学体系不同。

从单体电芯结构来看,如图2,分为圆柱电芯、方形电芯和软包电芯。目前三种电芯均有车厂使用,现阶段三种电芯做成整包时,能量密度差异不大。

从长远来看,随着软包技术的发展,动力电池包提高能量密度使用软包电芯的优势明显。原因在于其包装是由软包装材料构成,相比钢壳、铝壳,具有轻量化优势。

从电池的化学体系来看,不同的化学体系组成,会导致电池的能量密度不同。

电池的能量密度受制于由电池的正负极。由于目前负极材料的能量密度远大于正极,所以提高能量密度就要不断升级正极材料。对这块感兴趣的朋友,可查阅相关材料深入了解。

所以呢,更换电池类型,其实是一种现成好用的方法,相对来说安全风险也低。说句门外汉的话:哪种电芯安全可靠性价比高,大家都在用,那就用它了。

对于优化单体电芯,提高单体电芯能量密度:

其实这个话题有点类似更换电池类型,即是优化原方案的电芯,做一些结构优化或化学材料配比优化等措施,来使得原有电芯升级换代,提高单体电芯的性能。需要有充分的试验证明升级换代后的电芯足够安全,才可量产使用。

总而言之,电动汽车提高续航里程方法有多种,总体安全风险较小,不需要太过担忧。同时,电动汽车的续航里程也不会无限地增大(这又是另外一个问题了),就像燃油车一样油箱不会无限增大,通常一箱油的续航跑500~600km。

最后,你会担忧燃油车续航越来越长,而油箱越做越大,万一烧起来,火势更大更危险吗?

我想,不会。

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:小鹏汽车

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