为何燃油车使用铅酸电池作为电源,换能量密度更高的锂电池行么?
在当今来看锂电池已经极为常见,咱们日常生活、工作中的绝大多数电器都会用到锂电池。比如手机、耳机、手电、游戏机、电脑等等,均会用到锂电池。要知道锂电池的能量密度、寿命均远超铅酸电池,这也是锂电池最近这些年来逐渐成为主流的原因。
但在传统的燃油车领域,车载电源始终采用的是技术老旧的铅酸电池,而从未有车企尝试用锂电池取代铅酸电池。可以说在燃油车蓄电池领域锂电池的覆盖率很低,那么究竟是哪些原因所导致的这种现象?真的仅仅是因为铅酸电池便宜么?其实不然,如果价格、成本为选择的第一优先级,那么纯电汽车为何不用铅酸电池?
说到底只是传统燃油车不需要铅酸罢了,对于燃油车而言12V的供电系统已经足够,也就是说燃油车并无锂电池这方面的需求。如果把铅酸电池看作一个打火机,那么锂电池就是火焰喷射器。如果我们的需求仅仅是点燃一支烟,那么该用谁?很显然点烟只需要打火机即可而无需火焰喷射器。这并不仅是因为打火机便宜,而是喷射器用不上。
燃油车对蓄电池的要求很低
实际上燃油车对于蓄电池的需求很低,最需要的就是为启动机供电点火发动机。而当发动机开始运行后就会带动发电机不断给电池充电,这个过程几乎不会缺电。而除此之外还有哪些需求?无非是在车辆熄火后、驾驶者在车里继续听一会歌、给手机充充电?而在这个过程对电池容量有什么需求呢其实没啥需求。
车辆熄火后继续在车内听歌,一块状态还不错的铅酸电池能持续供电一个小时以上。换上锂电池可以把这个时间放大到4-6小时甚至更多?这样的意义是什么?所以传统燃油车用锂电池取代铅酸电池后的收益太低、太低,对于用户而言熄火后听歌时间从两小时变成6小时毫无意义。谁又能在车辆熄火后逗留那么久呢?所以燃油车对锂电池并无刚需,无刚需时成本最重要。
刚需能掩饰任何缺点,而在无刚需时成本是选择优先级
很多朋友会把这个问题归结到成本?而真的是这样么?都知道铅酸电池成本低,那为啥纯电汽车不用呢?因为能量密度低、续航不能保证,所以锂电池对于纯电汽车而言是绝对的刚需。一旦形成刚需,那么在选择上就不计成本,这就好比北、上、广、深的小户型住房多老贵、贷款购房打工一辈子都够呛能还完,这算不算高成本?
所以成本决定选择的说法是错误的,关键在于需求有多强烈。对于燃油车而言铅酸电池的几个特性很合适,比如启动电流大。大多数汽车的启动机功率在2KW左右,根据公式P=UI=2000W=12V*I可以计算得出铅酸电池启动电流高达200A。而锂电池在环境温度较低的条件下实现这样的放电倍率还是比较困难的,但这对于铅酸电池而言很容易。所以燃油车正是因为这个原因才坚持采用铅酸电池,成本优势只是附加属性。
纯电汽车的启动电瓶为什么逐渐被锂电池所取代?
纯电汽车也是有启动电瓶的,注意所指的并不是驱动车辆的高压电池(动力电池),早期用的也是铅酸电池。但纯电汽车的启动电瓶已经逐渐被锂电池所取代,原因其实很简单电车对锂启动电池存在刚需。理由是铅酸启动电瓶会不知不觉间吃掉车子的续航,原因在于铅酸电池是充、放电效率太低,自损耗比锂电池高。这会严重影响纯电汽车的续航能力。
铅酸电池充放电效率仅有78%左右,而锂电池的充放电效率高达98%左右。铅酸电池在油车上最主要的工作就是辅助内燃机点火之后电量由内燃机负责。但纯电汽车的启动电池则需要高压动力电池包进行充电,过低的充、放电效率会严重削弱续航能力。举一个简单的例子,高压电池包对启动电池充上一度电,铅酸电池只能放电0.64度左右,而锂电池则能释放约0.95度电。
而另一方面铅酸电池自放电也比锂电池严重的多,试想如果一辆纯电汽车连续停放一个月甚至几个月,动力电池包就会持续不断的给铅酸电池充电,电量就被这样消耗了。所以纯电汽车的启动电池用锂离子的并不是因为体积小、能量密度高,那些仅仅是锦上添花的好处,真正的原因在于锂电池的能量损耗更小。况且纯电汽车启动时又不需要太大的电流。
反之燃油车更适合铅酸电池的根本在于所能提供的启动电流更大、高达200A。其次低温环境下状态稳定、输出充足,再其次铅酸电池自损耗高、充放电效率低等劣势并不会对燃油车造成实际影响。即便是亏电导致不能启动,搭个电或外置电源均可以轻松解决问题。总而言之燃油车使用铅酸电池是因为并无对锂电池的实际需求,锂电池那些优势如提及小、能量密度低等等并不能给燃油车带来实际优势。所以并非是铅酸电池成本低那仅仅是附加优势,关键在于无需求。
观点 油电同价时代来了?张永伟:2030年锂电池成本预计再降低25%
文:懂车帝原创 彩丽美
[懂车帝原创 行业] 2月27日,在中国电动汽车百人会成果发布会暨百人会论坛(2024)专家媒体交流会上,中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟表示,
在张永伟看来,汽车行业不仅是在中国在深度变革,在全球也在发生变化。中国汽车行业的发展已经变得逐渐清晰,中国之外的其他区域的也正在经历中国之前的变局,但产业和市场的格局还不够清晰。
中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟
从全球来看,未来会有哪些发展趋势?在2030年这个关键节点,张永伟指出,全球新能源汽车行业将有以下8个标志性变化趋势:
一、2030年全球乘用车市场新能源渗透率将达50%;
二、中国消费者对全球新能源汽车消费的影响力与日俱增;
三、技术迭代推动新能源汽车普及进入快车道;
四、“新汽车”产品功能将发生五大转变;
五、全球汽车供应链将发生“两个变化”和“一个不变”:
六、2030年全球销量前十大车企中,中国车企有望占据多个席位;
七、行业成熟度加速提升,未来中国销量前十车企市场份额有望突破90%:
八、五大能力定义四类车企成功范式。
对于全球新能源汽车市场规模和渗透率的判断,张永伟指出,“2030年全球乘用车市场年度销售规模会超过8000万辆,其中新能源汽车渗透率会达到50%左右,接近4000万辆是新能源汽车,这是一个比较积极的判断。当然,在不同的区域,新能源汽车的渗透率存在着明显的差异,其中领跑区域是中国和欧盟,渗透率会超过60%。”
2030年全球新能源汽车行业将有8个标志性变化趋势
张永伟认为,消费层面与市场发展趋势比较一致,但也存在着台阶式的变化。“比如很多跨国汽车企业,过去是将生产布局在中国,在中国生产、在中国销售,现在越来越多的跨国企业把研发放在中国,在中国研发、生产,在全球销售,或者在中国研发,在中国之外生产、销售,中国会成为全球研发的重要集聚地。”
2030年动力电池的成本仍有25%以上的下降空间
随着智能化的普及,到2030年无论是中国市场还是欧美市场,会有越来越多的消费者像中国消费者一样关注汽车智能化,这就决定汽车智能化是企业未来竞争的主赛道。
从关键技术来讲,张永伟表示,第一个关键技术,是动力电池技术,而且成本会继续下降,性能会不断提升,2030年动力电池的成本仍有25%以上的下降空间 ,电池成本的持续下降对新能源汽车的普及,对油电竞争的分化会起到一个关键性的支撑作用。第二个关键技术是智能化技术。在2030年,人工智能技术会成为一个风口,智能驾驶和人工智能将成为推动全球智能出行的关键的新质技术。
智能驾驶方面,大家普遍认为最先突破和实现商业化的是中国和美国,但这两个国家谁会是最先,还存在着不同的观点,但至少中美将是引领智驾发展的两个主要的国家 。
中美将是引领智驾发展的两个主要的国家
从产品层面来看,未来的汽车会有新的定义,功能也会发生改变。到2030年,汽车在智能领域会聚集在五大核心功能上:
一是汽车通过车联网成为我们工作和生活比较高的智能化助手;
二是高级智能化会让汽车与人实现融合,成为一个有情感化、个性化的紧密伙伴;
三是座舱会更加智能,在不同的场景可以实现从人驾转向智驾,人会更加自由;
四是在智能化的驱动下,汽车会搭载更多适用于生活、工作的设施和设备,让汽车进一步成为场景丰富的移动空间;
五是汽车会通过车能互动成为重要的能源网络参与载体,车网互动会让电动汽车能源补给成本接近0。
到2030年,汽车在智能领域会聚集在五大核心功能
从供应链角度,张永伟指出,2030年全球汽车供应链也会出现“两个变化”和一个不变。
第一个变化。由于全球地缘政治和竞争因素的影响,全球区域化、区域差异化的供应链特征越来越明显,这种区域化的供应链是由规模化的市场支撑的,过去单一区域很难支撑一条供应链。“我们判断,2030年至少8个以上的区域纯电动乘用车年产量会破百万辆 ,一个区域有百万辆的规模是可以支撑区域供应链的。”
第二个变化。中国和欧美在供应链当中会各自扮演不同的角色,中国会成为以生产为主的供应链中心,欧美会在创新领域发挥关键作用。“到了制造端及产业化层面,中国优势更加明显,比如激光雷达,现在中国的雷达从无到有,头部企业的交付量相当于海外整个行业交付量的10倍 。过去以欧美推动的供应链会转向中国和欧美并驾齐驱,各自发挥不同的优势。”
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