什么时候电动车能续航1000km？这个得它说了算

事实哪一年才能有1000km续航的电动车？得从这位网友的留言说起：

网友们的挖坑能力真是太强了，顺手一挥，就是一个远大课题。鉴于正确描述清楚也不实际，电哥姑且就以时间轴为顺序，简要梳理一下主举止力电池成长的脉络；虽不克一瞥其全貌，然则能管中窥一下豹也是极好的~

为了简化内容凸起重点，电哥姑且将1980年以前称之为发蒙时代。

有个有名的冷常识就是电动车降生时间要远远早于燃油车，而且在降生初期，纯电动车才是绝对的主流。究竟电动车最早的概念要追溯到1828年耶德力克搞出的电机“玩具”了，不外这个发现并没有明确的“动力电池”这个概念，是以还算不得真正的纯电动车。

后续多数年，还降生了诸如第一台直流电机驱动的电动车、第一台电驱马车等等试水型产物，然则这些产物遍及的问题在于不克给电池充电，根基上只能算作一次性玩具。讲个见笑，谁人时代发现纯电动车的目的是因为马车成本太高，一样人基本用不起。

起色发生在1859年，加斯东发现了铅酸电池，这能够视作正儿八经的动力电池了。就在这个发现的根蒂上，第一辆铅酸电池电动车于1881年顺利降生（就算以这个作为参考，照样要比1886年的第一台燃油车更早）。接着卡米尔又紧锣密鼓的改善了设计，造出了这辆铅酸电池三轮车，车重仅160kg，最高时速为12km/h。或许还没体力兴旺的你跑得快，远远慢于马车。在谁人能源形式大成长的时代，电动车、内燃机、蒸汽机呈鼎足之势之势。

就像今天，19世纪后期的电动车同样要比燃油车恬静，而且其时的电动车就连靠得住性也要远远高于燃油车，只是受制于其时电动车所承载的铅酸电池容量限制，这些人人伙的续航遍及被限制在70公里以内，最高时速也不外30km/h。

不妨总结一下特点，此时的动力电池体积大、质量大，能量密度极低，如斯夸张的悬殊以至于其时想要经由堆电池来提拔续航都是弗成能的，因为电池堆个七八百公斤今后，其时的电机甚至无法驱动如许宏大的身躯。就算是同期镍镉电池等新手艺陆续登场，也难以改善素质上的逆境。进入20世纪之后就是内燃机井喷的时代了，电动车的成长陷入阶段性阻滞。

1913年福特T型车生产线，这段时间就没电车什么事了

在1976年-1985年，跟着第一次石油危机以及愈演愈烈的情况珍爱问题，若何给汽车进行节能减排这件事从新回来到了人们的视野傍边，瓜熟蒂落的我们再次记起了电动车。这个中就有斯坦利、约翰、吉野彰三人陆续奠基的锂离子电池框架，锂电池的降生，使得高电压的可充放电电池逐渐进入人们的生活，此后人类的动力电池科技树就根基是环绕锂电池在做文章了。

为了纪念他们三人对这个世界的进献，2019年诺贝尔化学奖得主就是这三位哥们。

进入锂电池时代后，运用何种形式作为车载动力电池并非是一蹴而就的，而是历经一段艰辛的试探，是以在初期我们所见到的第一批真正意义上的纯电动车，却还在使用一些更为老旧的电池手艺。你好比说使用了镍铬电池的油改电标记106，最高时速为90km/h，续航也仅为100km。

1995年的标记106电动版，看着和我们的老头乐差不多

此外还有台甫鼎鼎的通用EV1，与标记106分歧，通用EV1是绝对的纯电动原生设计，2座双门轿跑一推出就受到了普遍的迎接，早期的铅酸电池版本电池容量为16.5kWh~18.7kWh，EPA续航126km，后期的镍氢电池版本电池容量上升到了26.4kWh，EPA续航达到228km。关于通用EV1的大起大落就是另一个故事了，感乐趣的话能够看看2006年的记载片《谁杀死了电动车》。

末代通用EV1

至此，纯电动车历经了镌汰铅酸电池，测验了更平安镍氢电池之路，然则镍氢电池又面临着能量密度极低的逆境，重量能量密度根基阻滞在80Wh/kg以下，想要推出长续航纯电动车，镍氢电池也并不睬想。直到吉野彰提出LCO钴酸锂电池，锂离子电池才算是进入了蓬勃成长的时期。

这个时期以LCO钴酸锂、LCO锰酸锂为代表的锂电池获得了积极成长，然则想搞出一套成熟的车载动力电池似乎老是难题重重。前者钴酸锂电池能量密度很高，但从名字来看就知道成本高的恐怖，拿来造体积伟大的车规级电池不那么实际；后者锰酸锂成本是降下去了，然则寿命低，能量密度又降下去了。这一轮测验究竟都老是不睬想，好在是确认了容量大、轮回机能更好的锂离子电池作为车载动力电池成长偏向。

钴酸锂LiCoO2部门晶体模型

此次的起色发生在1997年，经由不懈的起劲约翰又斥地出了LFP磷酸铁锂电池，这下总算是找到了集平安性、低成本、轮回寿命高档多种优势于一身的锂电池手艺，使得动力锂电池的贸易化成为了或者。

进入新世纪之后的故事人人对照熟悉，根基上就是磷酸铁锂电池与三元锂电池两强相争的局势了。

磷酸铁锂电池（LFP）是用磷酸铁锂作正极材料的锂离子电池，三元锂电池则是一种以镍钴元素作为正极材料，以锰盐或铝盐来不乱化学架构的锂电池，首要有NCM（镍钴锰）和NCA（镍钴铝）。受制于化学特征，磷酸铁锂电池的电压..较低，磷酸铁锂电池的能量密度也许在140Wh/kg摆布。而三元锂电池电压高，能量密度根基为240Wh/kg。也就是说，在沟通电池重量下，三元锂的能量密度比拟磷酸铁锂材料更轻易做的更高。

不管是NCM（镍钴锰）电池照样NCA（镍钴铝）电池，两种三元锂电池，在能量密度上比拟磷酸铁锂电池都更具优势，而且跟着“三元”分歧的配比，能量密度还在持续发生着微妙的转变。具体来看，就是凭据镍、钴、锰亦或许是镍、钴、铝间分歧的配比，求得更高的的能量密度。个中的道理也不复杂，那就是尽或者提高镍的比例就完事儿了。

以NCM（镍钴锰）电池为例，凭据三者含量的分歧，常见的就有NCM523、NCM622、NCM811（数字代表镍钴锰的比例），今朝已经有诸如广汽新能源Aion S、蔚来ES6等车型使用上了NCM811电池，在连结体积不变的前提下，电池能量密度也能获得显著的提拔。

广汽新能源Aion S

蔚来ES6

由此可见，高镍三元锂电池已经成为了短期内提拔能力密度逃不开的成长偏向，经由镍元素含量的提拔，三元正极材料的比容量逐渐升高，电芯的能量密度也会随之提高。例如特斯拉大量使用的21700 NCA三元锂电池电芯的能量密度高达260Wh/kg，它的镍钴铝比例为8:1.5:0.5，毫无疑问，它属于“高镍电池。

综合来说，磷酸铁锂电池成本低、轮回机能强、平安性强，就是重量能量密度相对较低；而镍钴铝/镍钴锰三元锂电池成本更高、轮回机能较强、系统能量密度更轻易提高，就是不乱性不太确定（尤其是高镍电池）。是以在传统认知上，三元锂电池是在小型乘用车上应用更为普遍，磷酸铁锂电池在大型商用车上应用更为遍及。

值得注重的，陪伴着高镍三元锂电池的高歌大进，其平安性隐患也在2019年的浩瀚平安性事件傍边爆发了出来，使得人们从新审视到在追求高能量密度、长续航的同时，平安性也不该该被轻忽。

凭据现有手艺水平来判断，三元锂电池将连结、甚至于历久连结市场主导地位，动力电池范畴能量密度有望从今朝的255Wh/kg向300Wh/kg突进，续航将从今朝最高600km摆布进一步提拔。

怎么提拔呢？有这么几个法子，我们习惯上按照封装工艺以及形态的分歧来进行划分，今朝主流可分为三种，那就是圆柱形锂离子电池、软包锂离子电池、方形锂离子电池。自锂离子电池贸易化以来，最先普遍应用于3C、消费电子的就是圆柱锂离子电池了，特斯拉就是采用了松下的18650及21700 NCA圆柱锂离子电池，其特点就是卷绕工艺成熟、能量密度较高，然则电控难度响应水涨船高。

软包锂离子电池业成长了也有20余个年头了，LG、SK、AESC等公司均有大量成熟产物广为使用，其最显着的特点就是外壳为铝塑膜，是以装配工艺相对简洁，在动力电池范畴使用叠片工艺。对应的方形锂离子电池也就领略了，建造工艺上与软包其实大同小异，只是因为装配后铝壳和盖板的封装采用了激光焊接，焊接后留有注液孔进行二次注液，组装工艺天然更为复杂，今朝大多使用卷绕成型工艺。

因为方形锂离子电池（国内车型大多采用VDA尺寸）具有电控难度相对较低，且在建造工艺上有平安性上更为凸起的双重优点，能够说是成为越来越主流的选择。今朝大多数三元锂电池的冲破就是在其现有根蒂上使用叠片工艺，如许就冲破了方形叠片最大的难题 - 生产效率，如许带来的优点就非常多了，这或许将是将来数年动力电池的主流成长偏向。

岂论是软包照样方形铝壳动力电池，受新能源车电池包设计的影响，高度遍及受限，其形态正在向着更长的偏向成长。为了顺应这个趋势，传统的卷绕工艺电芯已经不克知足车规级动力电芯的形态要求，取而代之的将是叠片工艺生产出来的电芯。恰是因为叠片电芯尺寸天真，不受卷绕卷针构造的限制，层叠式生产，极片的界面平整度高。

平整度更高了，最直接的转变就是能量密度将提拔5%、轮回寿命将提拔10%，而手艺成熟规模化之后成本还能再降低5%。在不改变其他环节工艺、原材料的前提下，仅使用叠片工艺就能提拔10%的轮回寿命。

是以，将来动力电池也将逐渐摒弃模组化，向专业（车规）化、大型化成长，体积越大，叠片的优势也加倍凸起，这也是将来动力电池的成长趋势；松下、三星SDI、CATL、比亚迪、蜂巢等行业巨头都有在近期有导入叠片工艺的规划。

当然除了工艺，三元锂电池还将在降钴（降低成本）、新材料索求上下好多功夫，目的与工艺改善大同小异，也就不再赘述。

此外值得注重的就是磷酸铁锂电池，因为工艺同样获得不小幅度的改善，其电池包系统能量密度已经能达到160Wh/kg摆布，固然与今朝的高镍电池比拟仍有差距，然则显然如许的示意已经充沛使用在大型商用车以及部门对续航要求不那么极致的乘用车上，再加上成本、平安性优势，磷酸铁锂电池有望焕发第二春，再次提拔装机量。

只可惜，经由提拔工艺、改变三德配比提拔工艺来提拔锂电池的机能，成漫空间注定有限，同时还承受着化学特征加倍活跃的价值。有没有容身久远，更有成长前景的电池手艺呢？当然是有的，这就是车载动力电池的最终方针，固态电池。

因为固态电池先天具备化学特征上的优势，能量密度将轻松冲破400Wh/kg，冲击1000km续航，平安性也将获得质的飞跃。

固态锂电池，顾名思义就是由固态电解质取代隔阂和电解液。固态电池对于车载动力电池机能的提拔是革命性的；形象的来说，使用固态电解质的固态电池比拟传统锂电池，堪比固态硬盘对机械硬盘的机能提拔。

固态电解质带来的优点可是太多了，首当其冲的就是无需传统三元锂电池的石墨负极，直接使用金属锂来做负极，仅此一步，能量密度就可以获得巨幅的提拔。其次，固态电解质也许可使用容量更大的正极材料，同样可以叠加提拔能量密度，收益加倍显着。

更主要的是，固态电解质拥有弗成燃、无侵蚀、不漏液、不挥发等一大堆焦点优势，以往纯电动车型中所担心的平安问题也将水到渠成。

解决了续航、平安问题的同时，更不消说固态电池还兼备小体积、寿命长、易收受等诸多优势。是以，在可见的将来，固态电池将作为车载动力电池、甚至是整个电池行业的成长偏向。

尽量是研起事度伟大、成本奋发，在全行业的需求下，固态电池的将来仍然是晴明的。届时，生怕满大街跑的电动车续航都跨越1000km了。

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