新能源汽车电池续航里程靠什么

1. 续航里程

这个是所有人最关心的，充满一次电最多能跑多少公里。按现在紧凑级车型来说，主流的续航里程去年在300以内。而电池容量是直接能够看出电池性能的参数之一，电池容量越大，说明续航时间越长，如果很难去理解这些单位，单纯看数字大小就好了。

2. 充电时间

购买电动车一定要了解充电时间的问题，这直接关系到用车的情况。

充电分为快充和慢充，两者的本质区别是慢充用的是交流电，快充用的是直流电。从充电枪上来辨别的话，慢充线较细，充电枪有7个孔（国标），快充线比较粗，充电枪上有5个孔。

慢充桩常见的有3kW和7kW两种充电功率，要6-8小时才能充满；快充桩的充电功率一般都可以达到40kW以上，基本能保持在2-3小时能将车辆完全充满。

3. 电池能量密度

电池能量密度就是代表单位体积内电池所包含的能量。通常用来计算电池能量密度的单位是Wh/kg，也就是每千克重量的电池所携带的电能容量。现在新能源车上基本是三元锂电池，主流密度大概在140kW/kg以上，大家注意下，如果低于这个值，就没办法享受国家一倍以上的补贴哦！

4. 电池温控系统

为了让电池在最佳的温度运作， 汽车 需要配置合适的电池温控系统。现在电池温控系统，如风冷、液冷温控，已经变成大多数新能源车的标配，而那些没有配备温控系统的车型在北方将无法稳定过冬。

风冷温控系统是利用自然风或风机，配合 汽车 自带的蒸发器为电池降温。优点是系统结构简单，便于维护。而缺点是冷却能力不强，对环境的依赖性大。

液冷温控系统是通过液体对流换热，将电池产生的热量带走，降低电池温度。相比于风冷温控系统，液冷系统的冷却能力是风冷的1000倍以上，而且冷却、加热速度快，降温稳定，对环境的依赖小。而缺点是结构相对复杂，维修和保养会比较繁琐。

5. 电动机功率

电动机可以说就是电动 汽车 的发动机了，直接将电能转化为动能，而汽油发动机是将热能转换为动能。因此，电动机跟发动机一样，是有功率参数的，这也代表了电动车的性能。

电动机的功率同样以kW为单位。电动机是一种能量转换效率很高的机器，相比内燃机30%多的工作效率，电动机通常都在85%以上。而且功率越大，工作效率也越高，而大型电机的效率甚至可达到98%。

现在看了这些参数的介绍，还没买电动车的你是不是有种醍醐灌顶的感觉？再加上现在国家补贴力度又比较大，来一辆新能源 汽车 也是个不错的选择哦。

其中，纯电动乘用车动力电池系统的质量能量密度不低于125Wh/kg，非快充类纯电动客车电池系统能量密度不低于135Wh/kg，纯电动货车装载动力电池系统能量密度不低于125Wh/kg。

以下为新能源汽车补贴政策对动力电池系统能量密度的要求(2019版与2018版对比)：

纯电动乘用车160Wh/kg及以上获1倍补贴

纯电动乘用车方面，动力电池系统能量密度从不低于105Wh/kg提高至不低于125Wh/kg，提升了19%。由于门槛值有所提高，新政对补贴系数也进行了重新调档，从4档调整为3档。

动力电池系统能量密度为125(含)~140Wh/kg的车型按0.8倍补贴，140(含)~160Wh/kg的车型按0.9倍补贴，160Wh/kg及以上的车型按1倍补贴。也就是说系统能量密度低于125Wh/kg的动力电池将会被淘汰出局，相应的车型不能获得补贴。

据电车资源统计，2019年第1、2批推荐目录的74款纯电动乘用车中，电池系统能量密度低于125Wh/kg的有3款，这3款车型将不能获得补贴。

在125(含)~140Wh/kg的也较少，有4款。绝大部分能达到140Wh/kg及以上，共有67款，占比达90.5%。其中，在140(含)~160Wh/kg的有45款，占比60.8%，能获得0.9倍补贴。

在160Wh/kg及以上的共有22款，占比29.7%，也就是说在这两批推荐目录中，这22款车型能获得1倍补贴。

在不考虑度电补贴上限的情况下，动力电池系统能量密度将如何影响纯电动乘用车补贴金额?

示例：纯电动乘用车单车补贴金额=Min{里程补贴标准，车辆带电量×550元}×电池系统能量密度调整系数×车辆能耗调整

以微宏钛酸锂电池为例，虽然能量密度没有磷酸铁锂高，但是普通锂电池一般循环周期为3000次左右，微宏钛酸锂电池可达2万次以上，还具有10分钟快充放电，不起火不爆炸的高安全性。而我国90%左右的公交车，每次往返运行里程平均在30km左右，早晚高峰时段为了提升运行效率，发车时间间隔越来越小，一般不超过15分钟，而一辆公交车的使用寿命平均为10年，公交系统的这些“刚需”对于公交车整车尤其是电池质量提出了高要求，并不是一味地将能量密度数值和续驶里程提高就能够解决的。

在安全性方面，钛酸锂电池耐高温隔膜熔点更高，可以保证电池即便在300摄氏度的高温下也不会发生收缩，防范电池内部短路，从而避免热失控。

此外，安装钛酸锂电池的公交车运营成本是石油的1/10，可靠性、安全性大于内燃机，并且与车辆同寿命。而很多能量密度高的电池，2、3年就会出现不同程度衰减。如果10年做5套电池，光生产电池的能耗和污染，已经没有节能减排的意义了。

近期，新款丰田燃料电池重卡在洛杉矶揭幕，奥迪加快推进燃料电池 汽车 的研发进度。在以特斯拉为代表的纯电动 汽车 日渐成为新能源 汽车 市场主流的当下，两大车企抢先布局氢燃料电池 汽车 的原因离不开氢燃料电池的高能量密度和高续航里程。

锂电池能量密度之困

目前纯电动 汽车 一般采用磷酸铁锂电池（常用于客车）或三元锂电池（常用于乘用车）。国内目前主流磷酸铁锂电池能量密度150Wh/Kg左右，三元锂电池则达到200Wh/Kg，而特斯拉Model 3使用的2170锂电池能量密度可达300Wh/Kg，但也仅仅为汽油能量密度的1/40。目前国内纯电动 汽车 续航里程一般在200-400公里之间，领先者如比亚迪能够达到600公里（如比亚迪唐EV600），作为电动 汽车 领头羊的特斯拉续航里程则接近600公里，在极限测试中，测试人员曾驾驶特斯拉model3行驶了超过1000公里。

数据是很理想，现实却很残酷！让我们先看一下什么是现代版马拉火车。 在去年，蔚来出动燃油板车运送充电车服务的新闻刷爆网络，蔚来为保证用户体验，蔚来员工星夜兼程用烧燃油板车拉着“充电宝”跟随用户给蔚来 汽车 充电。

上述测试的400、500、1000的续航里程数在实际应用中大打折扣，尤其在低温或空调开启的情况，实际续航里程将更加不忍直视。例如，蔚来 汽车 的ES8前期爆出在120公里时速下，续航里程仅为178公里，令人大跌眼镜。而且燃油 汽车 在消耗燃油同时整车重量也会下降，但电动 汽车 在消耗电量的同时，整车重量却没有变化，这让电动 汽车 在续航里程上十分吃亏。

如何进一步增加电动 汽车 的续航里程？一般有三种思路：（1）在现有锂电池能量密度的条件下增加电池组中电池单体的数量；（2）增加锂电池的能量密度；（3）使用新一代的动力电池。

思路（1）会增加 汽车 重量，降低 汽车 经济性，并需要增加电池包的体积，侵占 汽车 其他系统的空间，同时增加了BMS的设计难度；若BMS的热量管理水好可能引发锂电池爆炸！思路（2）需要改进电池技术，但在同时满足安全、性能及成本约束下，进一步提升锂电池的能量密度是很有难度的，有专业人士认为目前使用的锂电池能量密度已经接近极限，而且过度追求高能量密度将难以保证安全性；思路（3）不能救急，实验室中的固态电池可能要到3年之后才能正式商业化，降低成本、提高良率更加久远。

换句话说，特斯拉的产品已经接近了纯电动 汽车 的续航里程天花板，再现有技术基础上进一步提升续航里程已经十分困难。另外，市面上绝大部分电动车是基于燃油车平台设计改造而来，增加锂电池数量来增加续航里程方法弊端是可能需要牺牲电动车其他的性能，如乘坐空间，甚至是安全性，有可能容易引发电动车着火。

得天独厚的氢能源

相比于锂电池，氢燃料电池 汽车 的续航里程不取决于动力系统的能量密度，而取决于所能携带的氢气量，就像传统燃油企业一样。而且氢气的能量密度之高，远远超过锂电池，仅需要数公斤的燃料，就能使 汽车 的续航超过电动 汽车 ，以丰田Mirai为例，使用超高压碳纤维增强尼龙储氢瓶可以储存6千克的氢气，电池系统能量密度超过350Wh/Kg，续航里程达到65公里。更何况加注氢气所需时间与加注汽油接近，使用更为方便。

图2 日本投入使用的加氢站，与加油站很相似

表3 几款氢燃料电池 汽车 性能对比

表4 不同储氢方式的储氢量对比

锂电池正极材料行业上市公司：光华科技(002741)、厦门钨业(600549)、杉杉股份(600884)、容百科技(688005)、科恒股份(300340)、当升科技(300073)、长远锂科(688779)、振华新材(688707)、德方纳米(300769)、贝特瑞(835185)、华友钴业(603799)、国轩高科(002704)等

本文核心数据：新能源汽车续航里程分布 能量密度分布 三元材料性能指标 产销量 市场份额 成本结构等

新能源汽车市场：高续航里程需求迅速增长 电池能量密度提升成必然趋势

近年来，新能源汽车市场爆发式增长。随着中高端新能源车型陆续上市，续航里程成为衡量新能源汽车效能重要的参数。根据真锂研究数据，2019年-2020年期间上市的新能源汽车中国，高续航里程的车辆占比迅速提升。2019年，续航里程在200公里以下的新能源汽车占比高达71%，而2020年迅速下降至14%而续航里程在300公里以上的新能源汽车占比由2019年的15%左右提升至2020年的60%以上，预计未来高续航里程的汽车需求将爆发式增长。

提升新能源汽车续航里程最为有效的方法之一即提高其电池系统的能量密度，而正极材料作为锂电池核心材料之一，是锂电池电化学性能的决定性因素，对电池的能量密度及安全性能起主导作用。因此，在新能源汽车高续航里程需求驱动下，锂电池能量密度的提升成为正极材料技术发展的必然趋势。

2019年，能量密度小于120Wh/kg的新能源汽车电池系统占据70%以上的市场，到2020年，锂电池系统能量密度大于120Wh/kg的新能源汽车占比达85%以上，且已有160Wh/kg的高能量密度电池系统量产上市。

锂电池新规要求：国家提升锂电池能量密度标准

2021年11月18日，工信部发布《锂离子电池行业规范条件(2021年本)》(征求意见稿)和《锂离子电池行业规范公告管理办法(2021年本)》(征求意见稿)。其中提出，引导企业减少单纯扩大产能的制造项目，加强技术创新、提高产品质量、降低生产成本，具体对锂电池产品及其相关材料的主要技术指标标准作出如下规定：

对于电池组的能量密度要求，目前三元和磷酸铁锂基本不受新规限制，但对于单体能量密度的要求，主流的磷酸铁锂电池单体能量密度还在160Wh/kg左右，相当一部分产品尚无法满足新规要求。

新规范同时对正极材料提出新的要求：磷酸铁锂比容量≥150Ah/kg三元材料比容量≥175Ah/kg。目前，三元8系及以上高镍材料毫无疑问均达标，但三元5系及以下的量产比容量或有部分企业不达标，因此三元锂电池市场也同样面临能量密度提升的压力。

主流正极材料性能对比：三元材料具备高理论比容量

当前主流的锂电池正极材料体系主要分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等多种技术路线，作为对比，比容量、循环寿命、成本及安全性等是正极材料的核心指标。

其中，三元材料的理论比容量高达280mAh/g，工作电压接近3.7V，因此三元锂电池的能量密度理论上为目前主流锂电池中最高，作为同样可达到高能量密度的钴酸锂电池因其安全性较低，目前已逐步被市场淘汰。

综合来看，理论上三元材料有较大的能量密度提升空间，在新能源汽车高续航里程需求和锂电池新规的推动下，为高端新能源汽车市场的必然选择。

三元材料市场发展现状：产销量均快速增长 市场份额有小幅下降

——三元材料产销量

2016-2020年，我国三元材料产量呈上升态势。2020年，我国三元材料产量为21万吨，同比上升6.6%。

2016-2020年，我国三元材料(NCM和NCA)销量持续上升态势。2020年，我国三元材料销量为23.6万吨，同比上升22.9%。

——三元材料市场份额：三元材料占比呈小幅下降态势

从中国锂电池正极材料出货量结构来看，2019-2021年，正极材料领域三元材料占比略微下滑6个百分点至40%，磷酸铁锂占比上升了3个百分点，至25%。

磷酸铁锂市场占比大幅提升主要是因为：首先，磷酸铁锂具有较低的成本，整体性价比较为明显同时2019年以来，以CATL、比亚迪、国轩高科为代表的主流电池企业分别开发出CTP、刀片、JTM技术，磷酸铁锂电池的能量密度得到一定提升其次，相比三元材料，磷酸铁锂具有更高的安全性。

三元材料市场发展趋势：高镍低钴技术有望带动三元材料市场份额回升

——低钴化：三元材料降低成本的路径

事实上，三元电池虽然现阶段成本高于磷酸铁锂，但凭借材料体系的创新，其成本仍有较大的下降空间。从长期看，三元高镍和磷酸铁锂的成本差距会越来越小。根据财通证券的测算，预计2030年高镍电池成本最终会和磷酸铁锂相当。

在三元正极的成本中，原材料成本对三元材料价格影响显著，其占比超过90%，尤其是钴的价格，一直居高不下，而且钴材料对外依存度高达90%。目前业内一致的方案就是采取高镍低钴甚至无钴方案，例如NCM811电池正极材料的钴含量相比NCM523的钴含量由12.2%降至6.1%，折算到动力电池每kWh用钴量从0.22kg降至0.09kg，降幅高达59%，在钴价大涨的今天，三元高镍的材料成本优势越发凸显。

——高镍化：三元材料能量密度提升路径

长期来看，磷酸铁锂材料受理论比容量(170mAh/g)的限制，电池单元能量密度的提高空间已经越来越小。相反，三元材料正处在技术的快速迭代期，从NCM333到NCM523再到NCM811，其能量密度是逐步提升，NCM811能量密度相较于目前主流三元NCM523，能量密度提升可18%左右。

目前中镍三元正极材料占据市场主导地位。根据鑫椤资讯数据，2020年中镍5系三元材料产量占比为53%中高镍6系三元材料产量占比为20%高镍8系三元材料产量占比为22%。

未来新能源汽车需要更高的电池容量，600公里以上高镍是最好的选择，800公里以上高镍几乎是唯一的选择。

因此，前瞻认为，随着新能源汽车续航里程需求的逐步提升，三元锂电池在新能源高端市场还具备较大的成长空间。随着三元材料能量密度的提升及成本的降低，未来的市场占比有望得到回升，高镍三元正极材料市场潜力巨大。

更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国锂电池正极材料行业深度调研与投资战略规划分析报告》。

【太平洋汽车网】新能源汽车主要技术指标有电池及管理技术、电机及其控制技术、整车控制技术、整车轻量化技术。

1、电池及其管理技术新能源汽车的成败关键仍然是电池。动力电池是电动汽车的动力源，电池选择将直接关系到整车的性能。电动汽车动力电池的主要性能指标是能量密度、功率密度和循环寿命等。

2、电机及其控制技术电机是电动汽车动力的发起点。要求：

（1）电机要频繁的启动/停止、加速/减速；

（2）低速或爬坡时要求高转矩；

（3）高速行驶时要求低转矩，并且变速范围大以及交款的转速范围和转矩范围内都要有较高效率：；

（4）工作可靠性高；

（5）稳态精度高；

（6）动态性能好且工作环境要求不苛刻。电力驱动系统的主要功能是把蓄电池储存的电能转换为汽车行驶的动能，要使得电动汽车拥有良好使用性能，必须开发出合理的控制系统，使电机具备较高转速及较大的调速范围，足够大的启动转矩，以及体积小、质量轻、效率高，动态制动强和能量回馈的能力。电动汽车的电动机有多种控制模式。传统的线性控制，如PID，不能满足高性能电机驱动的苛刻要求。传统的变频变压（VVVF）控制技术，不能使电机满足所要求的驱动性能。异步电机多采用矢量控制（FOC），是较好的控制方法。仅供参考，希望对有帮助，谢谢采纳。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）