每次和同事朋友聊到新能源車

總是繞不開一個問題，新能源車到底啥時候才會成熟。

說到新能源汽車，過去一年到現(xiàn)在它很火。

根據(jù)乘聯(lián)會公布的數(shù)據(jù)，今年 9 月，新能源乘用車批發(fā)銷量達到 35.5 萬輛，環(huán)比增長 14.7%，同比增長 184.4%。截止到今年10月，電動新能源車滲透率已經(jīng)達到13%。

與此同時，國家層面對于新能源的支持一樣也是“鼎力相助”，國務院常務會議通過《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2020-2035)》提出到2025年新能源汽車新車銷量占比達到25%。

與此同時，泰哥身邊越來越多的車主都紛紛選擇電動車作為家用通勤工具。

不少車主在買新車前都會問泰哥一個問題，現(xiàn)在的新能源車真的成熟了么？

說實話對于這個問題其實不難解答！

今天我們就從電動新能源車的“核心”——三電系統(tǒng)，即電控、電機和電池三個方面，和大家一起聊聊目前的電動車到底還要多久才成熟。

電控和充電技術基本成熟

基本上能滿足各端口的使用需求

要說攔住車主購買新能源車的第一個問題，就是電池壽命！

首先我們來說說充放電的原理，鋰電池采用的是非常獨特的鋰嵌（Intercalation）化學反應，我們可以將電池內(nèi)部看做一個倉庫：充放電就是鋰離子在正負極反復搬運的過程，便產(chǎn)生了電流。

然而這樣的“電子搬運”同樣存在能量損耗，產(chǎn)生熱能。這樣就會帶來一個問題：濃差極化反應出現(xiàn)鋰枝晶

電池內(nèi)部電子大量且高速的運動會將會使電解液當中的鋰金屬析出出現(xiàn)結晶產(chǎn)生枝晶現(xiàn)象，這種枝晶生成在非充電期間也會出現(xiàn)，而一旦結晶量到達臨界點就會引起電池短路，出現(xiàn)熱失控。

于是，砰！你車炸了

對此各大廠商都搭載的電池管理系統(tǒng)（Battery Management System），就是用來控制和杜絕鋰枝晶問題。目前行業(yè)中的福特和通用集團BMS系統(tǒng)可以做到將電池實時電量SOC測量精度誤差小于1%，就是任何時候，都能精確測量出，電池還有百分之幾的電量。

這樣一來，可以做到目的是保證電池工作效率、防止過充過放、延長電池壽命、幫助電池正常運行。

所以，現(xiàn)在的電控技術已經(jīng)基本成熟，就看廠家愿不愿意花錢搞定了而已。

而充電方面，其實車主們也不需要擔心。

掐指一算，從2019年保時捷Taycan首推該項技術開始，短短兩三年時間，布局800V技術路線的廠家越來越多。

各大車企對于高壓快充也是你追我趕抓緊布局。

現(xiàn)代汽車在E-GMP平臺上使用了800V電壓平臺，奔馳的EVA平臺、通用的第三代純電動平臺、捷豹路虎的電氣化平臺也都選擇了800V作為車輛的運行電壓。大眾也將于2026年應用800V超充技術。

而國內(nèi)作為彎道超車王，已經(jīng)把歐美的800V高壓快充直接按在地上摩擦。

吉利SEA浩瀚架構已經(jīng)達到可量產(chǎn)該技術的階段，比亞迪e平臺旗下車型的電壓實際已經(jīng)提升至了600V以上，唐新能源更是達到了700V。

在漢EV車型上，配備了自研的碳化硅功率器件，接下來推出800V甚至1000V高壓平臺都不算難事。

廣汽集團旗下的“巨灣技研”在今年初已經(jīng)成功成功量產(chǎn)480kw超充（極限600kw），支持最大電壓1000V，一百度的電池組從0-80%只要8分鐘就可以完全充滿。

而且這一個超充系統(tǒng)在今年已經(jīng)實現(xiàn)商用，廣汽埃安AION V PLUS已經(jīng)可以直接使用比特斯拉還快的超充，車價才24萬。

開關磁阻電機將成為主流動力電機

然而技術還受限制于小日本手里

作為電動車主，大家都在比誰的電機更多，就更快更貴。

低配車只有1臺電機，而高配車有2臺甚至3臺，但這和汽車發(fā)動機排量越大越費油一樣，即使是在同樣車速下，多電機的耗電速度肯定比單電機更猛。于是電車對于能耗同樣和燃油車一樣，功率希望更大，但也要效率越高越好。

新能源車的驅(qū)動電機按整體技術來劃分有3大類：交流異步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機。

異步交流電機這東西是第一代電動新能源車最常見的動力單元，因其結構簡單，運行可靠耐用，維修方便。正常使用幾乎不會壞的巨大優(yōu)點讓它成為工業(yè)上最常見的電機。第一代特斯拉model S就是使用交流電機的典型代表。

但交流電機也不是不存在缺點：雖然最高效率很高，但“高效率區(qū)間”卻不寬泛。這玩意的效率區(qū)間和燃氣輪機一樣，在特定車速（轉速）下效率很好，一旦偏離最佳轉速，效率嚴重惡化。

因此各家企業(yè)紛紛開始研究其他電機來取代交流電機，永磁同步電機才成為了第二代車用電機進入了車主視野。

用磁同步電機作為目前電動新能源車目前主流動力總成，解決了異步交流電機的效率平臺過窄的問題，高效率范圍也比較寬，但是由于受到永磁材料本身的限制，在高溫、震動情況下，轉子的永磁體會產(chǎn)生退磁現(xiàn)象，使用時間久了電機性能還會衰退。

這種電機就像柴油機一樣，雖然工作效率高，但在高溫和高震動情況下，很難將轉速提高，到頭來就是一個低速大扭矩的老牛。

想玩高轉速只有兩個方案，學特斯拉往電機里灌冷卻液、學保時捷裝變速箱。

特斯拉通過魔改，直接將電機轉子直接泡在冷卻液里面，這樣一來散熱就不成問題了。但冷卻液也會給轉子帶來不小的剪切阻力，轉速依舊達不到最高效率。

保時捷使用扁線繞組，提升繞組功率后，給電機加裝了一個2速變速箱解決轉速上不去的問題，然而實際效率因為多加了一套變速機構，也是損失不小。

最后就是第三代電機，開關磁阻電機！

結構簡單擁有與交流電機一樣“變態(tài)”的極端可靠性非常適合用于汽車，而且它本身具有和直流電機一樣的“軟特性”，高效率范圍寬泛的驚人，從起步到極限轉速下幾乎都能維持非常高的效率。

開關磁阻電機如此驚人，為何目前沒有成為車載動力的主流呢？其實是因為這種電機對控制系統(tǒng)的要求極高，數(shù)字化矢量化的控制系統(tǒng)開發(fā)難度非常大。

眼下整車企業(yè)范圍內(nèi)，路虎捷豹、豐田算是在這類電機中玩得比較轉。

然而仔細扒開一看，幾乎全是日本的專利技術。豐田的磁阻電機技術，主要是和東京理科大學合作研發(fā)；而路虎捷豹使用的磁阻電機來自于2013年的電動路虎衛(wèi)士，電機出自北京中紡銳力。

但可惜，2015年中紡銳力被日本尼得科收購，成為了日本電產(chǎn)（尼得科）的獨資公司。目前國內(nèi)乘用車市場所使用的磁阻電機均來自于日本電產(chǎn)（尼得科）。

可以說目前的第三代電動車驅(qū)動單元，基本全在日本豐田和電動車手里。

不過好在，我國南京航空航天大學合作的蘇州達思靈公司，匯科磁阻驅(qū)動有限公司已經(jīng)拿出了國際先進的專利“電勵磁雙凸極電機”產(chǎn)品，或許不假時日就能看到我國自主品牌電動汽車搭載國產(chǎn)類電機。

電動車是唯一沒成熟的

只有電池組功率密度沒實質(zhì)突破

其實大家有沒有發(fā)現(xiàn)，很多新能源廠家喜歡叫板燃油車，說著：我不理解現(xiàn)在竟然還有人會買燃油車！

但是真要把燃油車趕盡殺絕，還是有點師出無名。

為什么，因為目前的電池組能量密度依舊達不到燃油的水平。

汽油能量密度大約是12~17MJ/kg，即便是算上內(nèi)燃機70~75%的熱效率損失，其能量密度也有3MJ~5.1MJ/kg。

而目前市面上最好的三元鋰動力電池的能量密度只能做到0.36~0.72MJ/kg，當中能量密度差距在7倍左右。

所以目前能卡住新能源車代替燃油車的只有電池組的能量密度。

對于提升電池的能量密度，各個國家和研究單位也嘗試過許多方面的研究。

美國斯坦福大學以鈉離子作為研究方向，這種電池的“能量密度”達到1200mAh/g（1公斤重量的電池可以儲存1.2度電，假設我們需要儲存75度電，僅需62.5公斤重量的電池）常規(guī)汽車鋰電池的能量密度僅僅300mAh/g。

然而實際量產(chǎn)過程中，寧德時代的鈉離子電池相比傳統(tǒng)三元鋰動力電池并沒有明顯的功率密度提升，唯一的好處是鈉離子電池的安全性更高，成本更低而已。

還有其他的鋁離子替代鋰離子電池，同樣也是多個大學牽頭的。斯坦福大學、康奈爾大學、克萊姆森大學、馬里蘭大學、內(nèi)布拉斯加大學、浙江大學高分子系、大連理工大學、歐洲阿里昂工業(yè)聯(lián)盟。而目前石墨烯鋁離子電池研發(fā)走在最前面的是澳洲昆士蘭大學。

能量密度做到了160Wh/kg水平，只能和磷酸鐵鋰持平。同樣也是安全性考慮比較多，極限狀態(tài)下無發(fā)熱問題，解決了安全和長效性問題，也沒有徹底解決能量密度問題。

這里廣汽集團下屬“巨灣技研”研究室去年“無意間”發(fā)現(xiàn)了一種全新的陶瓷材料——鈦酸銣功能陶瓷。這種陶瓷是全新物種，和其他任何人類已知材料比起來，具有一個特殊能力——介電常數(shù)高得讓人不敢相信！

能量密度是普通鋰電池的5~10倍

無電能化學能轉換，利用率高達95%

10~50萬次的充電循環(huán)

安全系數(shù)高，不存在熱失控

超低溫特性好，溫度范圍寬-50℃～+170℃

而且只要你愿意，你想要充電速度有多快它就能多快！至于這種黑科技多久才能應用？距離量產(chǎn)應該沒個10年以上搞不定……然而根據(jù)廣汽給到的官方說法，這種全新的顛覆性黑科技有望在十四·五期間，也就是3年內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應用。

所以說廣汽鈦酸渣技術，哪一天成功商業(yè)化，那么燃油車，就哪一天死。

如果廣汽搞定鈦酸銣量產(chǎn)化的所有難題，—— 那么廣汽老大，就真的有資格說一句： 我不理解現(xiàn)在竟然還有人會買燃油車！

歡迎各位老爺在評論區(qū)和泰哥一起討論。