作為兩輪電動車的主要動力來源,電池性能的好壞不僅關系到整車續(xù)駛里程的長短,還與產(chǎn)品的安全性和可靠性息息相關,其重要性不言而喻。

近一年多來,新國標下的“換機潮”為兩輪電動車行業(yè)帶來千億藍海,然而,行業(yè)快速發(fā)展令人振奮的另一面,續(xù)航能力不足的痛點問題,以及動力電池火災引發(fā)的安全隱患等,依然是業(yè)內認為阻礙兩輪電動車行業(yè)發(fā)展的兩大挑戰(zhàn)。

100公里是個“坎”

隨著城鎮(zhèn)化加速,城市的邊界不斷擴張,催生了用戶對超級里程的需求,在此背景下,隨之而來的,兩輪電動車的“續(xù)航焦慮”逐漸凸顯。通勤距離越來越長,但自新國標頒布后對電動自行車/電動摩托車的電機功率、蓄電池標稱電壓都做了具體規(guī)定要求,兩輪電動車的續(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,電動車的續(xù)航里程在原有基礎上再次衰減,實在令人頭疼。

“100公里是個坎兒”,有電動車行業(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上,兩輪電動車續(xù)航能力要達到100公里是比較難實現(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,但實際上,大多數(shù)品牌的產(chǎn)品都是將電池容量進行了不斷加大,所以才跑得遠。“加大電池容量確實可以獲得更遠續(xù)航,不過,技術雖然可行,卻也會帶來高昂的成本,難以在市場推廣”。另外還存在一個問題,電池容量的加大一定程度也就加大了整車的質量,但新國標又對包括電池在內整車質量有一定要求(不超過55公斤),如果搭載電池屬于本身質量就比較大的鉛酸電池,不斷疊加容量則又會加大企業(yè)對電池之外整車設計的質量把控難度。

不過,在符合新國標的前提之下,也不乏有一些電動車做到了長續(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、臺鈴等頭部品牌通過技術創(chuàng)新,在兩輪電動車的續(xù)航方面都做得較為出色。以愛瑪為例,作為百公里電動車開創(chuàng)者,愛瑪在2021年初推出了應對全騎行場景的引擎MAX系統(tǒng),實現(xiàn)了“百公里·不充電”的核心技術突破。據(jù)愛瑪電動車相關負責人向記者介紹,引擎MAX系統(tǒng)是愛瑪歷時2年時間整合專家團隊,找到影響續(xù)航根本原因后,重新搭建技術系統(tǒng),對電池、電控、電機、輪胎、照明、制動等核心域及其相互作用進行了大量實驗,才最終形成的“一次充電·百公里續(xù)航”核心技術。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,實現(xiàn)了“充電2小時,暢行百公里”的升級。

臺鈴電動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)相關內部人士介紹,臺鈴超能系列車型搭載了云動力4.0省電系統(tǒng),在能量儲備、電池性能、整車性能、能效與轉化上都得到了更高的提升和優(yōu)化,可實現(xiàn)“一次充電·雙倍里程”的續(xù)航實力,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)都能夠輕松應對。

對消費者而言,電動車跑得遠是關鍵,用戶既需要優(yōu)質的產(chǎn)品體驗,更需要過硬的品質保障。對此,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,用技術戰(zhàn)取代價格戰(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,在對額定功率、電池電壓限值的同時,新國標對兩輪電動車(含電池)的整車質量也有一定要求——不超過55公斤。這種情況下,作為整車上最“重”的一個零配件,電池材質的選擇尤為重要。

眾所周知,兩輪電動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,一組鉛酸電池重量能達到16公斤左右,而鋰電池大約為4公斤,很顯然,面向兩輪電動車領域的未來,鋰電池越來越占據(jù)重要核心地位。但伴隨而來的,時至今日,電動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,今年1-7月,全國發(fā)生電動車火災事故6462起。從起火原因看,電氣故障和自燃是造成電動車火災的主要原因,分別占電動車火災總數(shù)的62.1%和23.5%;而電池單體故障、充電過長等便是導致電動車電氣火災的根本原因。

“‘輕’是鋰電池的優(yōu)勢,但由于目前一些鋰電的技術并不十分成熟,于是就存在引發(fā)火災等安全隱患”,愛瑪電動車相關負責人向記者分析稱,目前電動車的動力鋰電池分為三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池等技術路線,近年來新能源汽車、兩輪電動車引起火災的案例屢見不鮮,其中很大一部分原因都來自于三元鋰電池?！叭囯姵鼐拖?號電池那種,是一節(jié)一節(jié)組裝起來的電池組,目前電動車尤其像特斯拉等新能源電動車都用的是三元鋰電池”。據(jù)該負責人介紹,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,通常從舊電動汽車領域回收電芯,通過拆解電芯組裝成新的電池包在市面上銷售。而用戶往往因為性價比因素考慮就選擇了這樣的電池包,也就容易導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優(yōu)勢。比如愛瑪電動車搭載的錳酸鋰電池,據(jù)愛瑪電動車相關負責人介紹稱,“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,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車可以實現(xiàn)-20℃也能保持正常行駛?！澳壳半妱榆囆袠I(yè)在鋰電池領域還沒有相關規(guī)范,所以導致大家對電動車有一些恐慌”,愛瑪電動車相關負責人說,希望通過搭載錳酸鋰電池的愛瑪電動車,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較好。

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

還有什么途徑能有效預防電池火災事件的發(fā)生?那想必依然要歸根到技術創(chuàng)新了。愛瑪相關負責人向記者介紹了他們最新的防火墻2.0技術。據(jù)了解,該技術系統(tǒng)加入了芯片處理能力,應急處理更及時,具備了過充保護、過流保護、短路保護、過熱保護、不充電時充電回路無電壓、電門鎖斷開時整車不帶電、更快更有效的短路保護功能等全新升級的技術,能夠更好地防范風險,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,導致著火以后往往會造成人員的傷亡”,中國科技大學火災科學國家重點實驗室教授孫金華建議,從安全角度出發(fā),人們應該盡量避免在家中給兩輪電動車充電,政府則應該加大組織和投入,創(chuàng)造條件,引導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)分析人士認為,相關電動車企業(yè)需要積極探索安全性能更高的電池技術,如錳酸鋰電池、鈉離子電池等。同時,通過創(chuàng)新研發(fā)植入類似防火墻安全系統(tǒng),增強防靜電和強電磁干擾,智能預防過放過充、短路問題,提升電池故障檢測速度等,進一步為用戶電動車電池安全使用提供保障。