在新能源汽车领域,电池安全无疑是消费者最为关切的问题之一。然而,若以提升电池安全为理由,通过牺牲能量密度来实现,这样的做法能否被广大消费者所接受?这的确值得我们深思。
近日,一篇探讨新能源汽车电池安全的文章引起了广泛讨论。文中提及一种观点,认为车辆安全应当凌驾于一切之上,甚至不惜以降低能量密度为代价。尽管该观点的具体来源无从考证,但它已在汽车爱好者中激起了热烈反响。然而,我坚决认为,若提升电池安全的代价是降低能量密度,这无疑是一种技术上的倒退。这种做法不仅无助于行业的整体进步,反而可能导致持续的技术衰退。
让我们首先明确一下能量密度的概念。简而言之,能量密度是指在一定空间或质量物质中所能储存的能量大小。通俗地说,就是在固定空间或体积内,物质所能蕴含的能量的多少。能量密度越高的物质,在相同空间内放置时,其所含的能量就会越多。以汽油为例,其热值可以理解为汽油的能量密度。一辆车的燃油箱如果装满50升的汽油,可能会行驶500公里。但如果将这50升的汽油换成燃料乙醇,其行驶里程可能骤降至304.5公里。这是因为燃料乙醇的热值仅为汽油的60.9%,其能量密度相对较低。因此,看似等量的燃料,实际上却会导致行驶里程的大幅减少。
由此可见,能量密度对于新能源汽车而言至关重要。当然,这一切的前提都是要保证车辆的安全。然而,令人遗憾的是,汽车所用的动力电池能量密度极低,其标准远低于各类液体燃料。例如,几十升的汽油就能让汽车行驶数百公里,而这些汽油的重量不过几十公斤。相比之下,电动汽车即便使用100kWh容量的电池组,其实际续航里程也仅仅相当于一般燃油动力家用车的水平。然而,这一组动力电池的重量却可能接近甚至超过一吨。
这种巨大的差距无疑给新能源汽车的发展带来了巨大挑战。因此,在保证电池安全的前提下,如何提升电池能量密度已成为一个必须持续研究的课题。然而,有人提出通过降低电池能量密度来提升电池安全性能的观点。这种做法虽然确实可以提高电池热失控的阈值,但却面临着“质量能量密度”和“体积能量密度”两大难题。
为了降低电池起火和爆炸的风险而降低能量密度,在装机容量不变的情况下,必然会导致续航里程的下降。而如果要保证续航里程不变,就需要装上更多的低密度电池。这不仅会让车辆变得更加笨重,而且续航里程的提升幅度也会非常有限。因此,这种做法无疑是一种得不偿失的选择。
尽管有人提出,即便改用低密度电池,车企也会选择通过扩容来保持续航里程不变。然而,扩容无疑会增加成本。这引发了汽车爱好者的担忧,他们害怕新能源汽车会因此涨价。然而,这种担忧其实是多余的。因为选择降低密度并扩容的初衷,还是为了更长时间地使用液态电解质的锂电池。其中,磷酸铁锂电池就是一个典型的例子。
近年来,越来越多的主流家用车开始采用磷酸铁锂电池。这背后的核心原因是其制造成本相对较低。与水平相当的三元锂电池相比,磷酸铁锂电池的制造成本可以降低三分之二左右。而在动力电池核心原材料价格大幅下跌之后,磷酸铁锂电池的制造成本更是进一步降低。这使得它成为了车企眼中的“利润奶牛”。
然而,磷酸铁锂电池也存在一些明显的缺点。例如,其低温一致性较差,且能量密度相对较低。因此,在其基础上进一步降低能量密度的做法,无疑是一种将就和凑合的态度。这种做法不仅无助于提升电池的安全性能,反而可能阻碍更高成本、更高密度、更高安全性能的电池的诞生。
想要取得真正的进步,就不能将就、不能凑合,更不能找一些冠冕堂皇的理由来搪塞。那么,是否存在一种电池,既能保证高能量密度,又能大幅提升安全性能,甚至还能延长使用寿命呢?答案是肯定的。这种电池就是采用固态电解质的“固态电池”。
固态电池不仅可以保证不起火、不爆炸,还能大幅提升电池能量密度,从而有效提升车辆的续航里程。同时,其充电时间也能大幅缩减。因此,固态电池无疑是一个很好的选择。然而,在固态电池普及并形成市场规模的阶段里,车企使用它的成本会相对较高。这导致固态电池的普及应用面临着诸多障碍。其中,磷酸铁锂电池可能是最大的阻碍之一。
然而,如果我们想要在提升电池安全的基础上不“开倒车”的话,固态电池应当是目前唯一的选项。因此,我们需要在主流家用新能源汽车已经普遍采用磷酸铁锂电池的前提下,加速推进固态电池的规模化应用。同时,鼓励车企加强技术竞争,推动新能源汽车行业的整体进步。
综上所述,为电池安全而妥协能量密度是一条不可取的路径。我们应该在保证电池安全的前提下,不断提升电池能量密度。同时,加速推进固态电池的规模化应用,以推动新能源汽车行业的持续发展和整体进步。