钜大LARGE | 点击量：1359次 | 2020年07月31日
制约新能源汽车发展有什么瓶颈
说说新能源汽车吧，主要是泼泼冷水。一提到新能源汽车，媒体夸赞着，国家扶持着，资金追捧着。在战略上讲，新能源汽车确实给了我国汽车行业弯道超车的可能性，这一下又都哭着喊着要造新能源汽车了，前脚FF起死回生，后面蔚来汽车美国上市，一夜之间好像谁都能造车，传统车厂当然不甘示弱，也纷纷推出自己的新能源计划……但这里面真正踏踏实实规划战略，研究未来新能源汽车的发展方向，推动技术进步和人类发展的，恐怕少之又少，因此笔者在自己知识储备相当有限的情况下，依然决定站出来杠一下。目前新能源主要三种实现形式，第一种是纯电动车，说是大号的四驱车没毛病；第二种是混合动力，就是又有电机又有发动机，最具代表性的是丰田他家的双擎，不需要插管，用汽油跑的时候会自动给电池充电，不像国内某些车型，电池只够跑个60KM还硬要安装鸡肋充电桩，买这车的没人充电，都是冲着魔都牌照去的；第三种是燃料电池，目前主要是氢燃料，技术上最成熟的还是丰田。
上面这三种技术，混合动力不多讲了，早晚要被取代。纯电动是绝对主流，氢燃料是未来，因为它才是真正的零污染零排放，但是氢燃料技术太不好实现，基础建设（加氢站）又特别昂贵，很少人愿意做，投入回报比太低（还好目前国家政策较为扶持），所以我们重点讨论一下纯电动车。
纯电动车使用的基本是锂离子电池（主流三元锂电），采用充电储能的方式实现驱动，跟大家用的手机电池其实差不多，所以很容易会出现下面的问题，严重制约着新能源汽车的发展：
一、电池的容量和衰减问题。
这是最大最严重的问题，也是各家车场极力避而不谈的问题。我们用手机的时候都会有这两种感触，一是天天充电，二是电池越来越不抗用，这两种遭遇同样适用于纯电动车。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
第一就是电池的容量问题，受制于目前的技术，再先进的手机电池也就够你用1-2天，笔者估计20年内难有技术突破，纯电动车的电池就是大号的手机电池，目前的解决方案都是从电池管理程序上下手，让电量分配的更合理，就是想方设法省着用，为什么人类这么智慧，却连一个小小的电池就整不明白？我们费点时间说一下这个问题。电池的原理，所有电池都是在“氧化还原反应”这个原理下诞生的，谁被氧化还原了？电子。电子是个非常喜欢划水的小伙伴，当外部电路接通后，它就从电池的还原剂（负极）出发，绕电路划一圈到氧化剂（正极），通过中间的电解质回去，被还原以后再出去划，而它在划水的同时，顺便就做做功，点亮手电筒，启动手机，驱动汽车什么的。充电电池也是这个原理，不同的是充电电池的负极会放一定量的石墨，因为石墨有很多的孔，充电产生的电子会躲进孔里待着，放电的时候再跑出来。
那么读到这里大家就会发现，决定电池容量的大小，关键就是他能放多少电子进去（能量密度）。这就是为手机汽车电池要用锂电池，因为锂原子是金属里面体积最小的，划水最好的，也是最活泼又稳定的了（想想它在元素周期表的位置），没有更好的选择了，一块电池能放进去多少锂原子是无法改变的了。
那怎么办呢，就从其他的方面下手喽，也就是正极负极电解质和外壳等的材料，但其实电池技术发展了100多年，能试的材料基本都试过了，需要考虑的因素太多，比如为了电子能有序的划水，这些都会挤占空间，更重要的还有安全因素。有同学说，现在技术那么发达，可以做纳米级的材料，随便搞个稳定的分子结构，比如科学家们天天喊的石墨烯，不能解决么？至少现在不能，你知道1克石墨烯几千块钱吗，做电池鬼能用得起？实验室里的结果再好，人类有生之年也不一定能用上。所以，目前充电电池里的所有材料，基本就是极限，已经很牛逼了，就这样，电池里面的辅助材料还是占了整个电池一半的重量，电池的容量很难有大发展了，只能在现有技术上微调。这是个很难接受的悲观结论，盼望被科学家打脸！
第二衰减的问题很好解释，用手机都知道电池越用容量越小，简单的讲，就是在电池内部不断的化学反应中，材料被损耗了，逐渐的迟钝了，这个过程是不可逆的。现在市面上的锂电池都会有一个充放电次数的说明，就是说这个问题，如果循环完全充放电在一定次数之后，就必须换电池了。
目前主流民用的三元锂电，循环次数500多，这还不算风吹雨淋高温低温等环境带来的衰减。大家自己算一下多久需要换电池吧，目前新能源汽车电池成本在40-50%，换一次电池基本就是半个车的价钱，你会不会欲哭无泪？另一种磷酸铁锂电池号称单个循环2000次，但是其电压和容量都低于三元锂电，真正组成电池组的循环次数还不好说。诚然电池成本是在下降，但即使假设能下降一半，不算车的折旧，同学自己思考一下到底值不值
二、环保问题。
这个算是老生常谈了吧，虽然电动车单个看是非常环保的，但发电是会带来污染的，我国目前主要的发电手段还是生物燃料，好那么就当你至少在开车的路上环保了。那么还有电池回收的问题呢，这个大家都懂，回收处理不及时就会造成严重污染，好在国家早就把这个问题安排的明明白白，但是现在大家都忙着造车挣钱，第一批纯电动车还没到要回收电池的时候，希望到时在执行层面不会让大家失望吧。
三、安全性问题。
这个之前已经有明示，就是特斯拉发生了两起火灾，还有国家最近不让电动公交车使用三元锂电了，其实就是考虑的安全性问题，但是三元锂电在民用层面大力发展是不可避免的，这东西目前是比较容易着火的，希望以后的技术进步能推进安全进步了。
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