作為兩輪電動(dòng)車的主要?jiǎng)恿碓?電池性能的好壞不僅關(guān)系到整車?yán)m(xù)駛里程的長短,還與產(chǎn)品的安全性和可靠性息息相關(guān),其重要性不言而喻。

近一年多來,新國標(biāo)下的“換機(jī)潮”為兩輪電動(dòng)車行業(yè)帶來千億藍(lán)海,然而,行業(yè)快速發(fā)展令人振奮的另一面,續(xù)航能力不足的痛點(diǎn)問題,以及動(dòng)力電池火災(zāi)引發(fā)的安全隱患等,依然是業(yè)內(nèi)認(rèn)為阻礙兩輪電動(dòng)車行業(yè)發(fā)展的兩大挑戰(zhàn)。

100公里是個(gè)“坎”

隨著城鎮(zhèn)化加速,城市的邊界不斷擴(kuò)張,催生了用戶對(duì)超級(jí)里程的需求,在此背景下,隨之而來的,兩輪電動(dòng)車的“續(xù)航焦慮”逐漸凸顯。通勤距離越來越長,但自新國標(biāo)頒布后對(duì)電動(dòng)自行車/電動(dòng)摩托車的電機(jī)功率、蓄電池標(biāo)稱電壓都做了具體規(guī)定要求,兩輪電動(dòng)車的續(xù)航能力不可避免出現(xiàn)了一定縮水情況。尤其隨著冬天來臨,電動(dòng)車的續(xù)航里程在原有基礎(chǔ)上再次衰減,實(shí)在令人頭疼。

“100公里是個(gè)坎兒”,有電動(dòng)車行業(yè)分析人士向中國家電網(wǎng)記者表示,在額定功率、電池電壓等有了上限值的基礎(chǔ)上,兩輪電動(dòng)車?yán)m(xù)航能力要達(dá)到100公里是比較難實(shí)現(xiàn)的。盡管目前市面上一些品牌宣傳中打出了“一次充電100公里甚至200公里”的口號(hào),但實(shí)際上,大多數(shù)品牌的產(chǎn)品都是將電池容量進(jìn)行了不斷加大,所以才跑得遠(yuǎn)。“加大電池容量確實(shí)可以獲得更遠(yuǎn)續(xù)航,不過,技術(shù)雖然可行,卻也會(huì)帶來高昂的成本,難以在市場推廣”。另外還存在一個(gè)問題,電池容量的加大一定程度也就加大了整車的質(zhì)量,但新國標(biāo)又對(duì)包括電池在內(nèi)整車質(zhì)量有一定要求(不超過55公斤),如果搭載電池屬于本身質(zhì)量就比較大的鉛酸電池,不斷疊加容量則又會(huì)加大企業(yè)對(duì)電池之外整車設(shè)計(jì)的質(zhì)量把控難度。

不過,在符合新國標(biāo)的前提之下,也不乏有一些電動(dòng)車做到了長續(xù)航,上述行業(yè)分析人士告訴記者,在同樣規(guī)格下,如愛瑪、雅迪、臺(tái)鈴等頭部品牌通過技術(shù)創(chuàng)新,在兩輪電動(dòng)車的續(xù)航方面都做得較為出色。以愛瑪為例,作為百公里電動(dòng)車開創(chuàng)者,愛瑪在2021年初推出了應(yīng)對(duì)全騎行場景的引擎MAX系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了“百公里·不充電”的核心技術(shù)突破。據(jù)愛瑪電動(dòng)車相關(guān)負(fù)責(zé)人向記者介紹,引擎MAX系統(tǒng)是愛瑪歷時(shí)2年時(shí)間整合專家團(tuán)隊(duì),找到影響續(xù)航根本原因后,重新搭建技術(shù)系統(tǒng),對(duì)電池、電控、電機(jī)、輪胎、照明、制動(dòng)等核心域及其相互作用進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn),才最終形成的“一次充電·百公里續(xù)航”核心技術(shù)。而截止目前,據(jù)了解愛瑪已經(jīng)完成了從引擎MAX到引擎MAX6的迭代,實(shí)現(xiàn)了“充電2小時(shí),暢行百公里”的升級(jí)。

臺(tái)鈴電動(dòng)車旗下超能系列多款車型的續(xù)航表現(xiàn)也十分出色,據(jù)相關(guān)內(nèi)部人士介紹,臺(tái)鈴超能系列車型搭載了云動(dòng)力4.0省電系統(tǒng),在能量儲(chǔ)備、電池性能、整車性能、能效與轉(zhuǎn)化上都得到了更高的提升和優(yōu)化,可實(shí)現(xiàn)“一次充電·雙倍里程”的續(xù)航實(shí)力,整車綜合性能提升約97%,不管是日常通勤,還是工作需求(送外賣等)都能夠輕松應(yīng)對(duì)。

對(duì)消費(fèi)者而言,電動(dòng)車跑得遠(yuǎn)是關(guān)鍵,用戶既需要優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品體驗(yàn),更需要過硬的品質(zhì)保障。對(duì)此,上述行業(yè)分析人士表示,希望能有越來越多的品牌通過技術(shù)創(chuàng)新而不是簡單粗暴地依靠電池疊加來延長續(xù)航,用技術(shù)戰(zhàn)取代價(jià)格戰(zhàn),聚焦用戶需求,回歸產(chǎn)品本身。

鋰電起火怎么“解”?

上文提到,在對(duì)額定功率、電池電壓限值的同時(shí),新國標(biāo)對(duì)兩輪電動(dòng)車(含電池)的整車質(zhì)量也有一定要求——不超過55公斤。這種情況下,作為整車上最“重”的一個(gè)零配件,電池材質(zhì)的選擇尤為重要。

眾所周知,兩輪電動(dòng)車的電池有鋰電池和鉛酸電池之分,與鉛酸電池相比,鋰電池的最大優(yōu)勢便是重量輕。同樣是48伏、12安時(shí),一組鉛酸電池重量能達(dá)到16公斤左右,而鋰電池大約為4公斤,很顯然,面向兩輪電動(dòng)車領(lǐng)域的未來,鋰電池越來越占據(jù)重要核心地位。但伴隨而來的,時(shí)至今日,電動(dòng)車鋰電池的充電安全問題并沒有得到徹底解決。據(jù)消防救援局統(tǒng)計(jì),今年1-7月,全國發(fā)生電動(dòng)車火災(zāi)事故6462起。從起火原因看,電氣故障和自燃是造成電動(dòng)車火災(zāi)的主要原因,分別占電動(dòng)車火災(zāi)總數(shù)的62.1%和23.5%;而電池單體故障、充電過長等便是導(dǎo)致電動(dòng)車電氣火災(zāi)的根本原因。

“‘輕’是鋰電池的優(yōu)勢,但由于目前一些鋰電的技術(shù)并不十分成熟,于是就存在引發(fā)火災(zāi)等安全隱患”,愛瑪電動(dòng)車相關(guān)負(fù)責(zé)人向記者分析稱,目前電動(dòng)車的動(dòng)力鋰電池分為三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池等技術(shù)路線,近年來新能源汽車、兩輪電動(dòng)車引起火災(zāi)的案例屢見不鮮,其中很大一部分原因都來自于三元鋰電池?！叭囯姵鼐拖?號(hào)電池那種,是一節(jié)一節(jié)組裝起來的電池組,目前電動(dòng)車尤其像特斯拉等新能源電動(dòng)車都用的是三元鋰電池”。據(jù)該負(fù)責(zé)人介紹,三元鋰電池其成分十分活躍,在高溫下極易發(fā)生起火事件。而很多小的電池廠家,通常從舊電動(dòng)汽車領(lǐng)域回收電芯,通過拆解電芯組裝成新的電池包在市面上銷售。而用戶往往因?yàn)樾詢r(jià)比因素考慮就選擇了這樣的電池包,也就容易導(dǎo)致一些安全隱患的發(fā)生。

相較于自析氧、自助燃的三元鋰電池,磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池在成本、安全性方面具有相對(duì)優(yōu)勢。比如愛瑪電動(dòng)車搭載的錳酸鋰電池,據(jù)愛瑪電動(dòng)車相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹稱,“錳酸鋰的熱分解溫度不僅高于三元鋰材料,也高于磷酸鐵鋰的峰值熱分解溫度,因此安全性更好”。同時(shí),相較于低溫性能較差的磷酸鐵鋰電池,錳酸鋰電池的低溫特性更好。據(jù)了解,搭載錳酸鋰電池的愛瑪電動(dòng)車可以實(shí)現(xiàn)-20℃也能保持正常行駛。“目前電動(dòng)車行業(yè)在鋰電池領(lǐng)域還沒有相關(guān)規(guī)范,所以導(dǎo)致大家對(duì)電動(dòng)車有一些恐慌”,愛瑪電動(dòng)車相關(guān)負(fù)責(zé)人說,希望通過搭載錳酸鋰電池的愛瑪電動(dòng)車,能夠使更多用戶看到并了解到,鋰電池的安全性也是有差別的,正常來說,錳酸鋰電池安全性相對(duì)較好。

除了對(duì)鋰電池類型的更優(yōu)選擇,面對(duì)電池安全問題,相關(guān)車企上下游產(chǎn)業(yè)也正在新的電池技術(shù)領(lǐng)域拼盡全力。今年7月末,寧德時(shí)代發(fā)布了第一代鈉離子電池,據(jù)寧德時(shí)代表示,鈉離子電池在低溫性能、快充、環(huán)境的適應(yīng)性等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢,與鋰離子電池相互兼容互補(bǔ)。除了寧德時(shí)代,中科海鈉、愛瑪科技等也相繼發(fā)布了對(duì)鈉離子電池的相關(guān)研發(fā)進(jìn)展。

還有什么途徑能有效預(yù)防電池火災(zāi)事件的發(fā)生?那想必依然要?dú)w根到技術(shù)創(chuàng)新了。愛瑪相關(guān)負(fù)責(zé)人向記者介紹了他們最新的防火墻2.0技術(shù)。據(jù)了解,該技術(shù)系統(tǒng)加入了芯片處理能力,應(yīng)急處理更及時(shí),具備了過充保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)、過熱保護(hù)、不充電時(shí)充電回路無電壓、電門鎖斷開時(shí)整車不帶電、更快更有效的短路保護(hù)功能等全新升級(jí)的技術(shù),能夠更好地防范風(fēng)險(xiǎn),保障用戶的用車安全。

“鋰電池或者說三元鋰電池燃燒發(fā)生火災(zāi)以后,其最大的危害在于里面不完全燃燒的氣體以及一些毒性氣體,像一氧化碳、氟化氫等,導(dǎo)致著火以后往往會(huì)造成人員的傷亡”,中國科技大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授孫金華建議,從安全角度出發(fā),人們應(yīng)該盡量避免在家中給兩輪電動(dòng)車充電,政府則應(yīng)該加大組織和投入,創(chuàng)造條件,引導(dǎo)用戶在室外安全充電。而從行業(yè)發(fā)展、企業(yè)創(chuàng)新的角度來講,前文行業(yè)分析人士認(rèn)為,相關(guān)電動(dòng)車企業(yè)需要積極探索安全性能更高的電池技術(shù),如錳酸鋰電池、鈉離子電池等。同時(shí),通過創(chuàng)新研發(fā)植入類似防火墻安全系統(tǒng),增強(qiáng)防靜電和強(qiáng)電磁干擾,智能預(yù)防過放過充、短路問題,提升電池故障檢測速度等,進(jìn)一步為用戶電動(dòng)車電池安全使用提供保障。