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碳達(dá)峰和碳中和的時(shí)代,純電動(dòng)汽車要怎么發(fā)展?| 2022 ...

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發(fā)表于 2022-9-20 08:04:13 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

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前言導(dǎo)讀

從我國碳排放的情況來看,交通領(lǐng)域占我國碳排放比例約 10%,而道路交通又是交通運(yùn)輸行業(yè)碳排放的大頭,所以汽車行業(yè)的低碳發(fā)展,對于落實(shí)「雙碳」戰(zhàn)略具有戰(zhàn)略意義。「雙碳」背景下,交通行業(yè)減碳壓力較大,現(xiàn)階段在全面推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型的同時(shí),積極的研究除純電動(dòng)、混合動(dòng)力外更加清潔高效的能源技術(shù)解決方案也十分重要,比如氫燃料電池以及其他零碳燃料技術(shù)的研究,對于推進(jìn)出行產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型有些前瞻性戰(zhàn)略意義。本期挑戰(zhàn)賽已接近尾聲,大家圍繞著以「低碳出行的秘密」為主題的圓桌展開深入探討與交流,電動(dòng)汽車究竟是低碳還是高碳?碳達(dá)峰和碳中和的時(shí)代,純電動(dòng)汽車要怎么發(fā)展?讓我們帶著問題一起來看看答主們思想碰撞后的獨(dú)到見解和共識。
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每周科普

科普一:碳達(dá)峰和碳中和的時(shí)代,純電動(dòng)汽車要怎么發(fā)展?

科普導(dǎo)讀:碳達(dá)峰和碳中和的時(shí)代,純電動(dòng)車迅猛的發(fā)展速度顯而易見,但是在被市場所看好和接受的同時(shí)也飽受著一些質(zhì)疑:純電動(dòng)車是否是真的低碳?還能否通過技術(shù)手段提升純電動(dòng)車的能源利用效率使其更低碳一些?
15 年汽車行業(yè) + 高級技術(shù)主管的 @JackyQ 認(rèn)為有三個(gè)方面的發(fā)展趨勢。
1.從電動(dòng)汽車自身來說,減少制造碳排放,尤其是電芯的制造碳排放。
一般小型燃油車的制造碳排放為 6 噸左右(在歐洲電力清潔的區(qū)域,這個(gè)數(shù)值甚至可能會(huì)下降到 4 噸左右),但是其實(shí)你不用關(guān)心燃油車的制造碳排放數(shù)值,因?yàn)橄嗤嚦叽鐥l件下,可以簡單的認(rèn)為,純電動(dòng)汽車除了電池之外的整車制造碳排放與燃油車相當(dāng),但是鋰電池的制造碳排放大約是  80kg  二氧化碳/kwh。你只要考慮鋰電池的額外制造碳排放如何通過行駛里程來稀釋。
(國內(nèi)不同機(jī)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果略有不同,低的認(rèn)為磷酸鐵鋰大概在 76-78kg 左右,高的認(rèn)為在 85kg。我個(gè)人比較傾向于上海交通大學(xué)許敏教授團(tuán)隊(duì)即將發(fā)布的全生命周期碳排放計(jì)算結(jié)果,目前還沒有發(fā)表。但是從行業(yè)發(fā)布平均數(shù)來說,我認(rèn)為寫 80kg/kwh 是非常合理的)
2. 停止單車載電量的軍備競賽,通過技術(shù)實(shí)現(xiàn)以盡可能少的電池滿足用戶出行需求:
在碳排放管控的未來,在一個(gè)汽車平臺(tái)上布局過多的鋰電池是一個(gè)非常愚蠢和不負(fù)責(zé)任的行為。解決電動(dòng)車充電焦慮的方法是改善充電過程,而不是一味的增加帶電量。
適應(yīng)超高壓充電的充電站以及電動(dòng)車充電與電池系統(tǒng)可以很好的解決這個(gè)問題。
3. 對于電動(dòng)車的能耗來源:電力 來說,純電東汽車清潔化的最有效手段就是快速降低電網(wǎng)的碳排放。
它分為兩個(gè)方面:
1)主干電網(wǎng)的脫碳。 方法就是可再生電力技術(shù)的發(fā)展,未來主要是圍繞風(fēng)能和光伏的利用。
2)是離線式電力系統(tǒng),比較典型的是光儲(chǔ)充一體站。通過將充電站部署光伏+儲(chǔ)能,實(shí)現(xiàn)充電站的可再生電力的利用。
身為一名 10 年汽車研發(fā)工程師的 @小杰仔 給出的結(jié)論是「在碳達(dá)峰和碳中和的時(shí)代,未來是提高能源的利用率和減少污染排放的趨勢,純電動(dòng)車的發(fā)展方向會(huì)將是電動(dòng)車制動(dòng)能量回收和電動(dòng)車復(fù)合能量管理趨勢?!?br />
隨著當(dāng)前逐漸枯竭的化石能源和日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,各政府和汽車主機(jī)廠一直在尋找能源利用率高,而且污染排放少的發(fā)展方式,目前純電動(dòng)汽車是公認(rèn)的綠色清潔汽車,由于其功耗低、不產(chǎn)生尾氣排放、具備制動(dòng)能量回收能力等優(yōu)點(diǎn),當(dāng)下是應(yīng)對環(huán)境污染和能源危機(jī)的關(guān)鍵。但是仍需要將純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛的里程、動(dòng)力性能、能量利用率的繼續(xù)增加。
在城市工況下電動(dòng)車的加減速頻繁,傳統(tǒng)汽車因制動(dòng)損失的能量占據(jù)總驅(qū)動(dòng)能量的比例高達(dá) 50% 左右。早制動(dòng)過程中,傳統(tǒng)汽車以摩擦產(chǎn)生熱的形式消耗制動(dòng)的能量,它的能源利用率較低。再生制動(dòng)是解決汽車制動(dòng)能量回收問題的核心,在電動(dòng)汽車制動(dòng)過程中把汽車的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存并循環(huán)利用,讓能源利用率提高,減少制動(dòng)器的熱負(fù)荷和機(jī)械磨損,延長純電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。
純電動(dòng)汽車復(fù)合電源能量管理及再生制動(dòng)的研究受到各大科研機(jī)構(gòu)和汽車主機(jī)廠的關(guān)注,當(dāng)下研究新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù)。
科普二:電動(dòng)汽車究竟是低碳還是高碳?

科普導(dǎo)讀:題主想要大家結(jié)合生產(chǎn)和使用過程來探討下。越充電,越耗能?生產(chǎn)過程碳排放更高?
汽車鹽究員 @張抗抗 提到「這個(gè)時(shí)候討論電動(dòng)車低碳還是高碳,有點(diǎn)在 2022 年還在討論全球氣候是否變暖一樣。發(fā)知乎上,還有幾個(gè)人理你,但要在學(xué)術(shù)圈,幾乎沒人想搭理你了(研究碳排放計(jì)算是有意義的,但一心想證明發(fā)展電動(dòng)車是高碳,恐怕沒人理你)。
生產(chǎn)過程中的碳排放,:燃油車平均排放 10 噸、電動(dòng)車平均排放 15 噸。多出的 5 噸碳排放,以 10kg/100km 來計(jì)算,相當(dāng)于多跑了 5 萬公里。按全生命周期 20 萬公里(實(shí)際遠(yuǎn)不止這個(gè)數(shù)字),相當(dāng)于電動(dòng)車的排放數(shù)值要再乘個(gè) 1.25 的系數(shù)。
以上計(jì)算,每一個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)都可以仔細(xì)推敲。我列出上面這些數(shù)字,并不是說認(rèn)同這些數(shù)字是最為正確的,而是想定性地把握一下宏觀數(shù)據(jù),讓大家心中有一個(gè)粗略的概念
1.在 70% 火電的背景下,電動(dòng)車與燃油車的每公里碳排放在同一個(gè)數(shù)量級,電動(dòng)車略低。
2.生產(chǎn)過程,電池多出的碳排放相當(dāng)于多跑了 5 萬公里左右,也就是全生命周期的 25%,評價(jià)時(shí)乘個(gè)略大于 1、但肯定小于 1.5 的系數(shù)就可以 —— 這個(gè)數(shù)字,我見過有人說 10 萬公里,也有人說 1.8 萬公里,這應(yīng)該是考慮了電池回收利用、電池生產(chǎn)過程中的減碳措施不同帶來的數(shù)字差異。
智能汽車愛好者 @大包子貍 覺得「否定新能源汽車的低碳話題的大多是兩個(gè)理由1.電動(dòng)汽車補(bǔ)能所用的電能更多來自于火電,而火電本身是碳排放的重點(diǎn)行業(yè);2.制造電動(dòng)汽車過程中,產(chǎn)生了很多污染,所以電動(dòng)汽車生產(chǎn)并不環(huán)保。」那我們就來詳細(xì)看看這兩個(gè)觀點(diǎn)是否成立?
新能源汽車制造的時(shí)候是否產(chǎn)生了更多的污染?
首先,我們必須承認(rèn),就單車制造而言,新能源汽車的制造過程的碳排放超過了傳統(tǒng)的燃油汽車,制造一輛普通的燃油車大約會(huì)排放8噸的二氧化碳,而生產(chǎn)一輛電動(dòng)汽車會(huì)排放大約 10.5 噸的二氧化碳,其中有大約4噸來自電池的生產(chǎn)制造,雖然還未下線,新能源電動(dòng)汽車就已經(jīng)比燃油車多 31% 的碳排放。
但是,我們要看到的一點(diǎn)是,這種集中制造的碳排放是可以集中處理的,對于環(huán)境的危害是有限的,而汽車的排放沒有辦法集中處理,即便整體的占比小,但是危害卻并不小,所以,電動(dòng)汽車的降低碳排放是必然存在的。
其實(shí)包括上面的火電問題也是一樣,集中化的碳排放的處理難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于分布式的碳排放,隨著技術(shù)的進(jìn)步,實(shí)際上部分火電廠的碳排放已經(jīng)可以做到遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于以往冒著大黑煙的火電的概念。所以,使用新能源汽車一定是算低碳出行的。
不僅如此,新能源汽車在某些場景下還可以有效的和電網(wǎng)形成有序充電的互補(bǔ)格局,比如大多數(shù)家充樁用戶因?yàn)樯钜闺妰r(jià)便宜,會(huì)選擇預(yù)約深夜充電,在這個(gè)場景下,就很好的滿足了電網(wǎng)錯(cuò)峰的需求,甚至部分大容量自帶放電功能的車輛在經(jīng)濟(jì)情況下還可以通過儲(chǔ)能功能向家庭放電滿足日常需求,都是將來智慧新能源汽車的重要功能。
@車輛工程吧-DDML 認(rèn)為「電動(dòng)車是否低碳,主要看電廠對排放二氧化碳的處理,而電廠排放的二氧化碳更容易集中處理,總之電動(dòng)車在節(jié)能減排上依舊由于燃油車,而這種節(jié)能減排并不只是電動(dòng)本身。」
1L 油產(chǎn)生 2.4 公斤二氧化碳,按照百公里 8L 計(jì)算,汽油車行駛 1 公里約排放 0.192Kg。
1Kg 煤可以發(fā) 3 度電,1 度電會(huì)產(chǎn)生 0.9Kg 二氧化碳(含碳量 90%),1 度電最少跑 5 公里
這碳排放量約  0.17Kg
對比之后的結(jié)果是 0.192Kg VS 0.17Kg ,我只能說差距不大
你以為這樣就完了?
我國火電站總發(fā)電效率的 72%,也就是最后結(jié)果是 0.192Kg VS 0.12Kg  為了降低碳排放增加能源安全,我國一直在發(fā)展清潔能源,而清潔能源包括水力、核能、風(fēng)能、生物能、地?zé)崮?、太陽能等?br /> 你以為這樣就完了?
新能源車在電量使用低谷時(shí)段充電占比是 53%,該時(shí)段用電量少容易發(fā)生電量浪費(fèi),按此計(jì)算只有 0.192Kg VS 0.053Kg。
對谷峰電情況電網(wǎng)采用的是「削峰填谷,調(diào)峰擴(kuò)容」,而其具體做法如下:
1.蓄電池儲(chǔ)電,將點(diǎn)儲(chǔ)存到電池里,不過蓄電池的使用和維護(hù)要有一定成本,所以沒有什么突破性效果;
2.使用抽水儲(chǔ)能的方式,一個(gè)電站里面除了發(fā)電機(jī)還有電動(dòng)機(jī)在谷電階段可以使用電動(dòng)機(jī)抽到水壩里進(jìn)行儲(chǔ)存;
3.壓縮空氣儲(chǔ)存電量,就是用多余的電力壓縮空氣,將其密封在高壓罐中,在上個(gè)世紀(jì) 70 年代的德國就已經(jīng)使用。
科普三:電動(dòng)汽車能減少污染但為什么人們卻普遍不愿接受?

科普導(dǎo)讀:電動(dòng)汽車節(jié)能減排,減少空氣污染,但價(jià)格貴、續(xù)航能力差等等問題的存在,使人們普遍不愿接受,如何是好?
汽車鹽究員 @Will.liu 認(rèn)為「實(shí)際還是有很多人覺得電動(dòng)車是有問題的,而不僅僅說價(jià)格貴,續(xù)航能力低,或者不安全,而是從根本上來否定電動(dòng)車?!?br />
比如汽油作為動(dòng)力才是節(jié)能的。
燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)效率雖然低,但是前期得到燃料的效率高。而純電車的電反而要經(jīng)過眾多工序才能得到,雖然電機(jī)能量轉(zhuǎn)化率高,但整體反而更浪費(fèi)。所以有些人是真的認(rèn)為電動(dòng)車的路線反而是不節(jié)能。
這里先說幾個(gè)名詞,WTT/TTW/WTW。
WTT:Well To Tank
能源從產(chǎn)地開采出來,經(jīng)過生產(chǎn)轉(zhuǎn)成汽車所需,輸送到加油站或充電站,最后加注到油箱或者充入汽車蓄電池的過程。
TTW:Tank To Wheel
油箱/蓄電池里的能量經(jīng)過內(nèi)燃機(jī)/電機(jī)的轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)汽車的過程。
WTW:Well To Wheel
能源從產(chǎn)地開采出來,經(jīng)過加工生成汽車所需,輸送到加油站/充電站,最后輸入到油箱/蓄電池,轉(zhuǎn)化成機(jī)械能驅(qū)動(dòng)汽車的整個(gè)過程。
某權(quán)威機(jī)構(gòu)研究的數(shù)據(jù),汽油發(fā)動(dòng)機(jī)乘用汽車的 WTT 效率是 85%,TTW效率是 17.9%,則汽油發(fā)動(dòng)機(jī)乘用汽車WTW為兩者相乘,效率為 15.2%。
純電動(dòng)汽車的WTT效率是 42%,TTW效率為 67%,得到純電動(dòng)乘用車的 WTW 效率為 28.1%。
所以,從兩條能源獲取鏈來說,毫無疑問電動(dòng)汽車的 WTW 要高效得多。而且這還是電動(dòng)汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的初級階段,隨著進(jìn)入中級階段(電動(dòng)汽車滲透率超過 50%,多項(xiàng)電動(dòng)技術(shù)改良、攻克、批量化成本下降,這如同燃油類汽車的發(fā)展),相信未來的電動(dòng)汽車的能量轉(zhuǎn)換效率會(huì)再上一個(gè)新臺(tái)階,會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過燃油車的指標(biāo)。
作為一名汽車產(chǎn)品經(jīng)理的 @阿福說車 提到了知乎傳統(tǒng):先問是不是,再問為什么,并且從「人們真的普遍不愿接受電動(dòng)汽車?」、「人們買電動(dòng)汽車,是因?yàn)樗軠p少污染嗎?」兩個(gè)問題入手給大家做了分析。
人們真的不愿意接受電動(dòng)汽車嗎?那這兩年飛速增長的電動(dòng)汽車都是賣給誰了?
2019 年全球電動(dòng)汽車銷量與 2018 年差不多,但 2020 年增長了 38%,到了 2021 又翻了一倍,中國是增長的主要來源。2021 年中國銷售的電動(dòng)汽車比 2020 年全球銷量(不包括中國)還要多!
再看今年。2022 年上半年,全球銷售電動(dòng)汽車 420 萬輛,同比增長 63%,包括純電汽車(BEV)和插電式混動(dòng)汽車(PHEV)。而僅僅在中國大陸市場,上半年交付電動(dòng)汽車就達(dá)到了 240 萬輛,占所有乘用車銷量的 26%,對比去年,2021 年上半年比重只有 10%,占比翻了一倍還多!阿福手頭有一組最新的滲透率走勢數(shù)據(jù),更能說明問題。按月統(tǒng)計(jì)的批發(fā)滲透率,在 4 月份達(dá)到巔峰,竟然接近了 30%!
零售端,7 月新能源車國內(nèi)零售滲透率 26.7%,較 2021 年 7 月 14.8% 的滲透率提升 11.9 個(gè)百分點(diǎn)。7 月,自主品牌中的新能源車滲透率 50.7%;豪華車中的新能源車滲透率 8.7%;而主流合資品牌中的新能源車滲透率僅有 4.9%。
以上數(shù)據(jù)說明,在 2021-2022 這兩年間,越來越多的消費(fèi)者愿意接受新能源車,并且這一大趨勢還將持續(xù)一段時(shí)間。新能源車的滲透率有望提升到 50%,甚至更高。
同樣身為汽車產(chǎn)品經(jīng)理的 @小巾凡 覺得「『電動(dòng)汽車能減少污染,但人們普遍不愿意接受』,這個(gè)問題就如同如極星 2 在上市初期主推的環(huán)保材質(zhì)一樣,現(xiàn)如今就連官網(wǎng)傳播都做了調(diào)整,也如同蘋果用了『環(huán)?!贿@個(gè)概念取消了充電插頭一樣,大家都是不愿意接受的。」
每個(gè)人心里都有本賬,很清楚地知道自己為什么付費(fèi)買單,但又夾雜著情感的沖動(dòng)。因?yàn)閺恼J(rèn)知心理學(xué)的角度來講,理性可以做分析,但決策需要靠感性最后的助力。
就比如說有些人買車只是為了代步,滿足基本的出行工具需求,所以便宜好用就行;有些人買車是為了更好的生活,擴(kuò)大自己的出行半徑,所以要好開好用;有些人買車是為了商務(wù)出行,所以面子就很重要;有些人買車是為了給自己獎(jiǎng)勵(lì)個(gè)大玩具,所以一定要新奇好玩……
所以從產(chǎn)品經(jīng)理的角度來說,洞察用戶便是不僅僅觀察他做了什么,而是要了解他的動(dòng)機(jī),即出于什么原因,滿足什么訴求。
所以有些人不買電動(dòng)車,多數(shù)還是因?yàn)槔m(xù)航里程焦慮、電池及三電擔(dān)憂、車輛保值等等,而有些人購買電動(dòng)車,是因?yàn)樵煨?、智能化、新奇好玩等等。這些信息,在網(wǎng)上搜索一些調(diào)研報(bào)告就都可以看得到。
但總的來說,真的能夠讓消費(fèi)者為環(huán)保買單付費(fèi),基本上已經(jīng)超越馬斯洛提出的基本生理需求和安全需求,進(jìn)入到了尊重需求,甚至是自我實(shí)現(xiàn),如果沒有辦法讓自己生活的更好,如果沒有辦法讓其意識到這是有助于其個(gè)人形象,又或者這是有些人的精神追求,都很難實(shí)現(xiàn)。
科普四:新能源汽車ECO節(jié)能模式真的節(jié)能嗎?

科普導(dǎo)讀:先問是不是能節(jié)能?如果是,那是通過什么樣的方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能的呢?
身為車企資深工程師的 @天馬行空 給出的結(jié)論是「新能源汽車ECO節(jié)能模式也確實(shí)能節(jié)能」。
比如我之前開的某電車,有一個(gè)駕駛模式選擇,其中有節(jié)能,還有一個(gè)節(jié)能輔助功能,可以更進(jìn)一步節(jié)能。
1.限制功率
ECO 模式下百公里加速會(huì)變慢, 原因是動(dòng)力電池組在該模式中不會(huì)按照最大倍率放電,瞬間輸出的電流被限制了,因?yàn)樽畲蟊堵史烹娛切史浅5偷墓ぷ髂J?。如果儀表盤有功率顯示的話,可以看一看 ECO 模式的最高功率,會(huì)比 SPORT 模式低一些。
2.加速踏板響應(yīng)變慢
這一點(diǎn)和油車類似,電車 ECO 模式下,行車電腦也會(huì)降低對人為操作響應(yīng)的靈敏性,比如同樣踩下 50% 加速踏板,SPORT 模式性能輸出 70%,而 ECO 模式性能輸出 30%,從而降低人的加速預(yù)期,讓駕駛員沒有超車的欲望,降低油耗。
3.強(qiáng)制制動(dòng)能量回收
這一點(diǎn)是電車節(jié)能模式的殺手锏,油車是做不到的。一般電車的制動(dòng)能量回收有不同力度,消費(fèi)者日常使用往往習(xí)慣關(guān)閉or開低擋位,而打開節(jié)能模式,很有可能制動(dòng)能量回收強(qiáng)度較高,最大減速度甚至達(dá)到 0.3G,幾乎覆蓋日常使用的所有減速工況,雖然主觀駕駛感受不好,但確實(shí)能省電。
作為某新能源汽車主機(jī)廠 Pack 主任工程師的 @峰哥兒 給出的結(jié)論「在絕大多數(shù)情況下,駕駛新能源汽車并且使用 ECO 節(jié)能模式是可以節(jié)能的。
但凡事沒有絕對,這里當(dāng)然也會(huì)有反例:比如同樣一段路程,你用 ECO 模式卻「激烈駕駛」,彈射起步、急加速、急剎車……那一定是沒有 SPORT 模式卻盡量勻速的「平穩(wěn)駕駛」節(jié)能的。
實(shí)現(xiàn)方式主要有兩方面:
1.緩和動(dòng)力輸出
核心是駕駛員踩下電門踏板的深度與電驅(qū)系統(tǒng)輸出功率之間的函數(shù)關(guān)系,由車輛研發(fā)階段的大量測試標(biāo)定來確定,并寫入電控軟件。
粗略打個(gè)比方,SPORT 模式,你剛踩下電門 1mm,電驅(qū)系統(tǒng) 0.01s 內(nèi)立即提升輸出功率至 60kw,你能感受到車子猛地一下就往前竄。
ECO 模式下,你踩下電門 3mm,電驅(qū)系統(tǒng) 1s 內(nèi)緩慢提升輸出功率至 60kw,直觀表現(xiàn)就是車子的動(dòng)力輸出變「肉」了。
這種變化,無形中就緩和了動(dòng)力輸出,讓加速度降低,避免了「暴沖」之后的急剎,也就相對更節(jié)能。(典型反例就是城市車流中酷炫的各類跑車,你可以看到他們不是在轟鳴彈射就是在剎車,當(dāng)然,人家不在乎節(jié)能與否……)
2.動(dòng)能回收
這個(gè)比較特殊,不同車廠對此的理解不一樣,對應(yīng)的整車產(chǎn)品功能定義也不同。但絕大多數(shù)都是無論在什么駕駛模式下,動(dòng)能回收可以選擇強(qiáng)、弱、無三檔。
核心是駕駛員松開電門踏板的深度與電驅(qū)系統(tǒng)動(dòng)能回收功率之間的函數(shù)關(guān)系,也是由車輛研發(fā)階段的大量測試標(biāo)定來確定,并寫入電控軟件的。
即車輛判斷出車主的減速意圖,切斷動(dòng)力輸出,依靠車輛滑行慣性,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電,回收能量。
科普五:國家大力發(fā)展電動(dòng)車,但是電池使用五年之后效率大幅降低,而更換電池費(fèi)用又過高,到時(shí)候又該怎么處理呢?

科普導(dǎo)讀:題主提到「就像手機(jī)一樣,電池用一陣以后續(xù)航大幅度下降,到時(shí)候二手車沒人買,換電池又要10萬?,自己留著一輛續(xù)航幾十公里的車?」
總是跨界答題的車廠秀才 @一片云 認(rèn)為「儲(chǔ)能和梯次利用是主要手段,但粉碎性回收才真的賺錢?!?br />
「假設(shè)」電池可以被合法電池處理廠家回收,這里為什么要假設(shè),后面第二部分再說。
電池回收后,通常要經(jīng)過五個(gè)步驟:
1.預(yù)處理:拆解電池外殼
拆解電池外殼這一步基本上只有采用暴力絞拆。
理論上應(yīng)該:
1)研究明白每一款電池的封裝裝配步驟
2)再制定反向拆解步驟
3)并依此定制設(shè)備和流水產(chǎn)線
4)回收不同材質(zhì)的外殼
這就需要針對不同廠家的電池都得有一條產(chǎn)線,對產(chǎn)線設(shè)備和人員要求太高,不僅產(chǎn)線效率低,更關(guān)鍵的是太燒錢。
2.殘值檢測+放電
目前大部分動(dòng)力電池使用壽命都在 5 年左右,這并不意味著整塊電池就完全不能用,這不過是大家作為消費(fèi)者不愿意用一塊衰退到只剩 60% 標(biāo)稱電量的電池而已。
動(dòng)力電池是由許多電芯組成,而消耗過程每一個(gè)電芯并不是均勻的,有的壽命不足 50%,而有的在80%以上,這部分電芯還是可以用在其他地方的,比如你的小電瓶車,比如老頭樂電動(dòng)車。
而要判斷哪些能用,哪些不能用,這個(gè)過程很關(guān)鍵,殘值檢測決定了未來梯度利用的場景。
@JackyQ 開篇提到「其實(shí)我看到有些答主列出了特斯拉的百萬公里級別超長里程不衰減案例。但是這畢竟是少數(shù),當(dāng)然同樣有很多大量的衰減案例,甚至因?yàn)?BMS 設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致 3 年內(nèi)過度衰減在北美引發(fā)召回的案例。所以關(guān)于電池衰減以及替換成本的問題是很多車主切實(shí)關(guān)切的問題,使用一段時(shí)間之后可用續(xù)航里程衰減,充放電性能下降也是切實(shí)在發(fā)生的案例?!?br />
其實(shí)回答這個(gè)問題可以分為三個(gè)方面:
1.選擇更好的電動(dòng)汽車平臺(tái)和更好的電動(dòng)車使用習(xí)慣。
總體來說,能量密度更高、熱管理做的更好、BMS 系統(tǒng)(SOC和SOH管理)做的更出色以及電池容量余量更多的電動(dòng)汽車的電池衰減控制的表現(xiàn)會(huì)更好。其中尤其是熱管理和 BMS,鋰電池需要在一個(gè)合適的溫度范圍工作以及避免過充過放,在一般意義上,過度使用快充理論上也會(huì)帶來更快的衰減(盡管現(xiàn)在有很多企業(yè)在承諾全生命周期快充無衰減)。用戶使用也是如此,現(xiàn)在很多電動(dòng)汽車可以提供在寒冷天氣提前打開車輛熱管理系統(tǒng)將電池包加熱,這樣用戶就可以避免在電池溫度較低的情況下進(jìn)行性能輸出需求,這些都會(huì)對電池的衰減帶來不利的影響。此外你還可以通過在日常規(guī)劃性通勤的時(shí)候?qū)⒊潆娚舷捱M(jìn)行主動(dòng)控制(例如直沖到 80-85%),從而有效提高電池的壽命和減少衰減。
2. 電池的健康度評估或這殘值評估是個(gè)大工程,但是短期內(nèi)沒有比較成熟的算法,未來主要圍繞車企自己的二手車平臺(tái)開展。
其實(shí)所謂電池健康度管理,就是所有電動(dòng)汽車都裝有芯片,會(huì)將你的電池信息上傳到云端系統(tǒng)中,這個(gè)本身就是國家的強(qiáng)制要求。車企基于這個(gè)系統(tǒng)會(huì)增加更多的電池方面的監(jiān)控維度,比如說觀察充放電量、電壓和溫度等參數(shù)的長期趨勢,或者增加傳感器獲得更多的檢測維度。目前有些成熟的模型大概會(huì)長期監(jiān)控電芯的 7-10 個(gè)維度的參數(shù),然后通過大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)的辦法進(jìn)行電池健康度的評價(jià)。
3. 電池回收可能會(huì)成為一條解決途徑,但是一方面它的前提是原材料價(jià)格持續(xù)高漲,另一方面CTC等技術(shù)會(huì)阻礙電池回收。
很多人提到電池回收,和大家簡單介紹一下目前電池回收的一個(gè)基本情況。我國目前廢舊鋰電池回收主要分為3個(gè)工藝:
機(jī)械法,就是粉碎處理;
火法冶金,就是靠熱處理分離;
濕法冶金,就是通過化學(xué)試劑濕法浸出;
本周的汽車知識科普先到這里,來都來了給個(gè)「贊同」再走唄,如果能再賞個(gè)「喜歡」的話就再好不過了,關(guān)注 @知乎汽車 獲取更多汽車知識,祝各位周末愉快~

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