能量密度难有长进？寿命也有大隐患？动力电池漫谈

前两天我们刚刚聊了关于磷酸铁锂和三元锂之间的纠结故事，相信大家注意到了，提的最多的词就是"能量密度"，今天我们就以这个词为起点，展开来聊聊新能源车型的心脏动力电池。

通常我们把发动机称为传统车型的心脏，因为它不单是传统汽车的动力来源，同时也直接决定一辆汽车的行驶品质。那么以此类比，电动车型的心脏仿佛应该是电动机，其实不然。电动机与内燃机相比，结构简单太多，虽然也有设计上的精妙与普通之分，也有能效上的好坏之分，但是它对整车品质带来的影响实在难以与动力电池相提并论，而且，电机的潜能还要依靠优秀动力电池性能才能得以发挥。正因为如此，动力电池的地位可比油箱高的多了。

我们如何去衡量动力电池的好坏呢？最简单的标准或许就是，看它耐不耐用。那么耐用最直接的衡量指标就是电池容量，体积相同的情况下，谁含的电量多谁就耐用，这个相同体积下的含电量就是能量密度。这个耐用的衡量标准被广泛接受，在我们继续讨论能量密度之前，我们问自己一个问题，这个指标可靠吗？答案或许超出大家的预想，这个标准其实有个很大的问题。电池的含电量并不能完全类比成水池里的水，反正我有1000升水，甭管你怎么用，水就是这么多，你再给我灌1000升，我又跟之前的水池一样了。

现在被车企广泛采用的锂电池，它的特性并不适合用在汽车这种交通工具上。锂电池由它的化学和物理特性决定了它适合用在持续稳定的小电流放电场景中，且可以被大电流充电，体积可以很小，所以它是手机或者笔记本电脑之类的小电器的理想能量来源。而汽车的工况非常复杂，需要急加速急减速，为了尽量延长续航里程，还需要在减速过程中回收能量给电池充电。我们站在电池的角度总结一下这种使用场景：连续变化的大电流放电，间歇的波动电流充电。这种场景对锂电池来说简直就是折磨，抛开折磨不提，这也有违自然规律，好比用刀叉吃土豆丝，能吃到，但是总感觉不是那么回事。

带着这个认识我们再来继续讨论耐用的问题。耐用和能量密度有直接关系，能量密度最根本的决定因素是材料自身的特性。比如各类油品的能量密度大约是10000 Wh/L，而目前锂电池的能量密度大约在150 Wh/L，这种区别就不是技术突破能够弥补的，即使是固态锂电池技术成熟，能量密度还是不可能与汽油相提并论。从这个角度说，我们最应该关注的是核电池以及燃料电池，这是理性的选择，必定是长远来看的方向，哪怕它看起来很疯狂。这就解释了为什么有很多人对现在的纯电动车始终悲观，觉得用锂电池是在胡闹，那么低的能量密度，想要足够的续航就要很多很多的电池，重量体积都上去了，电池的能量很大一部分在驱动自己。这种说法有形而上的道理，但是真正需要考虑的是能不能用和够不够用的问题。锂电池能量密度增加到300 Wh/L最近这两年就可以实现，届时纯电车型的续航里程将稳定在700 KM以上，够用是没问题了。

耐用的另一个维度是寿命，这个问题被很多人妖魔化了，非常明确的结论是，即使是特性不适合汽车的锂电池，车载寿命也没问题。大家经常听到的说法是，手机电池两三年就不行了，纯电车不是一个道理吗？那我们就用手机电池打比方。大部分人的手机每天充满、放空循环一次，两年半就是差不多循环1000次，值得注意的是，拿iPhone举例，当电池衰减到85%的时候就无法开机了。一辆续航500 KM的纯电车型，循环一千次就是50万公里，那时，它单次续航里程还可以保持在425 KM以上，以每周行驶500 KM来算，这辆车已经跑了20多年。

人类总是不满足的，这是我们前进的驱动力。笔者个人认为，电无疑是最佳能源形式，而获取电的最佳来源就是核能，储存电的设备统称就是电池。有种观点，现在的所谓第三次工业革命，信息化革命并不能真的算是革命。第一次工业革命，我们有了蒸汽机，人类很大程度上摆脱自然条件的限制；第二次工业革命，我们有了内燃机，可以小型化动力设备；可以与之相提并论的第三次革命应该是核电池，就是钢铁侠胸口上放的，核反应堆小型化装置。一点笑谈，让我们一起期待电池的发展获得突破。

（作者：晓北）