新能源车为啥不保值?“罪魁祸首”是它,买车要注意了

财经国家周刊 财经国家周刊 2020-06-24

买新能源汽车,先看好电池。


作者丨《财经国家周刊》记者 路梦怡

 



最近,一些读者和财叔说,自己正在考虑买一辆新能源电动车,但不知道该怎么选,想了解一下应该看哪些性能指标。


购买燃油车,大家关注的点基本很明确,品牌、外观、动力、排量……而购买新能源电动车,除了品牌和外观这些主观因素,最需要注意的,就是电动车的三大件——电池、电机和电控。


这里面,尤其是电池,需要特别注意。


对于一款电动车来说,电池是整车的“心脏”,在很大程度上决定了一款电动车的安全、续航里程等基本性能,新能源二手电动车不保值,很大原因,也是因为占据成本很大比重的电池,老化了,报废了。



目前,特斯拉、蔚来等主流电动车的电池,都是锂离子电池,像什么三元锂、磷酸铁锂之类的。


而最近,随着补贴退坡以及新能源汽车市场的扩张,车企在电池领域的技术也开始迭代,比如比亚迪的刀片电池、广汽新能源的石墨烯电池、长城汽车的无钴电池……五花八门,层出不穷。


那么,这些种类繁多的电池,到底有什么讲究?今天财叔就来说说,这电动车电池的门道。

 

不管什么电池,安全是第一考量


今年5月,一个关于电动车动力电池安全的“针刺测试”引发热议。


所谓“针刺测试”,就是用一根5毫米的钢针刺破电芯,以测试电池安全与否的试验。


在试验过程中,三元锂电池发生爆燃,放在电池上的鸡蛋直接被炸飞;磷酸铁锂块状电池表面温度达到200~400℃,鸡蛋被烤焦。


某车企发布的针刺试验结果

 

随后有企业出来对此试验的科学性进行争论,除了对测试方法的质疑,背后更是关于磷酸铁锂和三元锂电池不同技术路线的安全性之争。


所以,不管4S店销售给你吹得多好,电池怎么牛、技术如何高级,消费者第一要考虑的因素,还是电池的安全性。


事实上,最近一两年,电动车安全事故频出,已经成为消费者心中最主要的担忧。单就今年5月来看,在广东、湖南等地至少发生了5起电动车起火事故,甚至还有事故导致驾驶员无法及时逃生当场死亡。


导致电动汽车发生安全事故的原因,大都是电池的热失控。电池安全与电池材料的耐温性密切相关,从材料的属性来看,磷酸铁锂电池的热稳定性明显高于三元锂电池。


“在500℃的温度下,磷酸铁锂材料结构都非常稳定,但三元锂材料在200℃左右就会发生分解,且化学反应较剧烈,会释放氧分子,更容易引发热失控。”弗迪电池公司副总经理孙华军说。也正是由于安全方面的因素,大部分商用车搭载的是磷酸铁锂电池。


不少企业看好的无钴电池,也存在类似的安全风险。因为钴材料的主要作用就是保持电池结构的稳定,“高镍低钴”的研发方向,可能会导致电池过热,安全性受到一定程度的影响。


不过,虽然针刺试验等一系列的数据,都证明了磷酸铁锂电池的安全性,但在《电动汽车用动力蓄电池安全要求》等三项强制性国家标准中,单体针刺测试作为独立项目已被取消,不作为评价电池安全性的强制标准。



有行业专家说,如今的电池安全,既要电芯安全,也要电池系统安全,要在电池模块、电池壳体等方面加强安全设计,这并不单纯是材料就能决定的。

 

电池续航差距缩小,多关注循环寿命


虽然一些车企说,考虑到大多数用户每天出行的时间和距离,不必追求过高的续航里程,但从实际买车情况来看,续航里程更高的车,还是更受欢迎,车企也将“长续航”作为主要卖点。


相同体积或重量下,能量密度越高提供的电能也就越多,续航相对也越长。从目前的技术来看,三元锂电池的能量密度普遍在200Wh/kg,未来可能达到300Wh/kg;而大多数磷酸铁锂电池在200Wh/kg以下。


所以搭载三元锂电池的电动车续航,一般要比磷酸铁锂电池的里程长。也正因如此,之前搭载磷酸铁锂电池的多为微型电动车或A级电动车,续航在200~300公里之间。


同时,冬天电动车的续航里程衰减程度,在不同路线的动力电池上也有差异表现。


一般磷酸铁锂的最低使用温度不低于-20℃,而三元锂最低温度可达-30℃以下。比如在零下20℃时,三元锂电池能够释放70%~80%的容量,而磷酸铁锂电池只能释放50%~60%的容量,造成在寒冷天气下掉电的问题。


但这也是电动车以及动力电池在初期的发展状况,就目前的技术发展来看,续航衰减的问题已逐步得到解决。


首先是先天的弱势得到弥补,充分满足续航“够用”的需求。比如经过技术改进,某些车型的综合工况续航已能达到605公里。


其次是后天辅助系统的加持,大幅避免冬季里程衰减现象。大多数车辆都有相应的热管理,比如通过智能热泵空调等技术来提升热效率,保证电动车在冬季的性能。


最近,长城汽车蜂巢能源新发布的无钴电池,也表示能让续航达到880公里。


但不可否认,电动车电池衰减的问题依然存在。理论上讲,电池生命周期总续航=单次续航里程×循环寿命。当前电动汽车循环寿命在1000~3000次,折合成行驶里程和燃油车报废的里程差不多。


但电池使用过程中,随着微裂纹增加、电极阻抗增大等问题的出现,电池性能衰减,随之续航里程下降。相关企业也都在电池结构稳定等方面进行改进,以延长电池的循环次数。

 

充电效率不能忽视


新能源电动车充电大致分为慢充和快充两种形式。


在慢充条件下,充满电时间在五六个小时;直流快充则需要一两个小时。即使是业内领先、最大输出功率为250kW的特斯拉超级充电桩,给特斯拉Model 3充满电也需30分钟左右。


虽然也可以满足日常需求,但电动车充电还远远赶不上燃油车加油的速度。想要解决充电效率的痛点,除了不断改进充电桩技术,还需要电池在结构上做提升。


一些车企也在尝试做一些突破,比如广汽新能源最近公布了研发石墨烯电池的最新成果。他们公布了一个很牛的数据:8分钟充电至85%,充电时间与传统燃油车的加油时间相当。


石墨烯具备的优异电学特性,拥有机械柔韧性、大的比表面积以及导电性等优势。广汽称自己掌握了基于3DG公斤级小试制备技术,今年底石墨烯电池将进入量产测试阶段。


但问题是,石墨烯电池能否大规模搭载到电动车上?


其实,“石墨烯+电池”不是多新颖的组合,2017年,三星就宣称攻克了石墨烯电池技术,十几分钟就可以给手机充满电,但时至今日,三星石墨烯电池也没有落地应用的消息。


如何实现大规模的商业化,是石墨烯电池的最大问题。石墨烯体积能量密度低,如果做成整车电池有一定困难。


更重要的是,按照现在的市场行情来看,单层石墨烯的价格是数千元甚至数万元每克,这就意味着,搭载此类电池的电动车价格不会低,这与现在降低电动车成本的趋势相悖,消费者是否会为此买单?


许多专家认为,目前石墨烯作为动力电池主材料可能性不大。上海交通大学化学化工学院教授郭守武还表示,如果整车中的石墨烯电池并没有加入锂离子,没有办法改变动力电池的续航里程。

 

必须下降的电池成本


现在市面上有很多“油改电”的新能源电动车型。相比燃油版本,相对应的电动车版本要贵出5万元左右,有的豪华品牌甚至要贵出10万元。


“使用成本是低的,但是购置成本是高的。”中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高说。


价格提升的主要原因之一,离不开高昂的电池成本,欧阳明高认为,现在的电池系统成本在0.6~1元/Wh。大多数电动车的电池成本,依然占到整车成本的1/3左右。


“过几年以后,电池的残余价值很低,我们认为电池的成本降低,是我们要满足整车厂要求,同时最终是满足客户要求。”国轩高科工程研究总院副院长林志宏也表示。


所以不论是从消费者购车还是从整车厂的角度看,降低电池成本,都成为电动车发展的重点。


降低电芯成本是降低电池成本的核心,而在电芯成本中,原材料的成本占到90%。相比于磷酸铁锂包含磷酸铁、碳酸锂等原材料,三元锂电池含的镍、钴、锰材料要贵得多。三元锂电池主要贵在钴材料上,当前,钴价维持在24万元/吨上下,基本是镍材料的10倍、锰材料的40倍。



也正是因此,补贴退坡后,磷酸铁锂电池才又重新回归许多车企的视线。如果不走磷酸铁锂路线,在保证电池稳定性的情况下,贴近锰酸锂路线的无钴电池,成为不少车企布局的重点。


 

但如前面所讲,尽管降低钴含量满足了大家降价的预期,但可能会导致安全风险,所以要做到真正的“无钴化”并不容易。


新型电池广泛搭载到整车上还有一段时间,所以接下来的电池格局不会有太大的改变,依然以三元锂为主。大众汽车集团(中国)首席执行官冯思翰就认为,未来几年磷酸铁锂与三元仍将同时存在,磷酸铁锂以价格优势取胜,三元锂则主打高性能、长续航的高端车型。


不过,未来的动力电池路线之争已经箭在弦上。


对消费者而言,一辆电动车无论走哪种电池技术路线,都不能在所有维度达到顶尖,但可以肯定的是,随着电池技术的提升,未来电动车的成本会更低、续航会更长、安全性会更高,电动车能够媲美燃油车的时间,也会越来越近。


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