電動汽車自主化進展

2010年至2020年取得顯著進展

自從電動車推向市場以來，電池續航力一直備受關注和爭議。 製造商如何解決這個問題以及過去十年取得了哪些進展？

電動車的自主性：大眾市場的煞車？

2019 年，63% 的阿格斯能源晴雨表受訪者認為續航里程是轉向電動車的最重要障礙。 駕駛者確實不願考慮必須多次為汽車充電才能長途行駛。 公共收費基礎設施的發展能否緩解這些擔憂？ 快速終端越來越多地出現在高速公路休息區，可以讓大多數車型在 45 分鐘內恢復滿載。 熱力引擎的愛好者不會忘記，這個持續時間比全汽油引擎的持續時間要長得多。

即使加速充電站的推出可能會讓一些駕駛者放心，但人們的期望仍然集中在自動駕駛本身。

需要幫助入門？

提高平均自主權

根據國際能源總署《2021​​211年全球電動車展望》，電動車自推出市場以來，自主性不斷提高。 因此，我們宣布的平均自主行駛里程從 2015 年的 338 公里增加到 2020 年的 XNUMX 公里。 以下是過去六年的詳細資訊：

• 2015年：211公里
• 2016年：233公里
• 2017年：267公里
• 2018年：304公里
• 2019年：336公里
• 2020年：338公里

如果前五年觀察到的進展令人鼓舞，那麼人們可能會對 2019 年至 2020 年之間的停滯感到驚訝。 事實上，這種較為溫和的成長是由於更緊湊的車型進入市場所致。 它們適合城市使用，電池較小，因此耐用性較差。

旗艦品牌自主化正在進行中

因此，尋求更大自主權的駕駛者可以放心，製造商正在繼續改進可以行駛更遠距離的車輛，例如轎車和 SUV。 要理解這一點，只需透過逐一模型查看演化模型來分析特定汽車的電池容量即可。 特斯拉 Model S 自 2012 年開始銷售，自主駕駛能力不斷增強：

• 2012年：426公里
• 2015年：424公里
• 2016年：507公里
• 2018年：539公里
• 2020年：647公里
• 2021年：663公里

這種定期增加是透過各種方法獲得的。 特別是帕洛阿爾托公司在改進Model S的控制軟體的同時，製造了越來越大的電池，不斷更新，使汽車效率更高，並優化電池容量。

雄心勃勃的短期目標

為了進一步提高電動車的自主性，目前正在探索幾個方向。 隨著製造商努力從車輛底盤設計中“思考電動”，研究人員正在努力提高電池的效率。

專為電動化設計的全新 Stellantis 平台

Stellantis 集團是汽車市場的主要參與者，希望開發其電動車系列。 從 2023 年起，該集團的 14 個品牌（包括雪鐵龍、歐寶、菲亞特、道奇和吉普）將提供基於純電動平台底盤打造的車輛。 當大多數電動車使用等效熱模型的底盤時，這是真正的演變。

特別是，Stellantis 旨在應對故障焦慮，這對電動車駕駛員來說仍然很重要。 因此，開發人員推出了四個專用於該特定引擎的平台：

• 小型：它將專門用於城市和多用途汽車，例如標緻 e-208 或菲亞特 500。該平台承諾續航里程為 500 公里。
• 中型：該平台將安裝在較長的轎車上。 相應的電池將提供700至800公里的續航里程。
• 大型：該平台將為SUV型車輛設計，據稱續航里程為500公里。
• 車架：第四個平台將完全保留給商用車。

此標準化的目的是部分抵銷電氣化成本。 除了增加續航里程外，Stellantis 還希望提供更實惠的電動車車型。 這種方法對於駕駛者來說是值得注意的：在法國，購買電動車的較高成本仍然被轉換溢價部分抵消，但未來可能會下降。

800 年自動行駛里程達 2025 公里？

三星和固態電池

據製造商稱，很快充滿電的電池的續航能力將與充滿電的電池相同！ 與三星品牌合作的研究人員於 2020 年 XNUMX 月提出了新的固態電解質電池概念。 目前，大多數電動車中的鋰離子電池使用液體電解質或凝膠形式。 改用固態電解質電池將意味著更高的能量密度和更快的充電速度。

三星的這項創新技術的容量是傳統電池的兩倍，將使電動車的行駛里程長達 800 公里。 使用壽命是這款電池的另一個賣點，因為它可以充電超過 1000 次。 剩下的就是完成生產過程......如果三星原型機有前途，那麼沒有什麼可以說製造商會訴諸它！

SK Innovation 和超快充電

另一家致力於實現 800 公里自動駕駛的韓國公司是 SK Innovation。 該集團宣布正在研發一種新型、更自主、高強度的鎳基電池，同時將快速終端的充電時間縮短至 20 分鐘！ SK Innovation 公司已經是製造商起亞的供應商，希望進一步發展，正在喬治亞州建造幾家工廠。 最終目標是為福特和大眾配備在美國組裝的電動車。

距離2000公里？

幾年前可能還被認為是科幻小說的事情很快就會成為現實。 分別為 Fraunhofer 和 SoLayTec 工作的德國和荷蘭科學家團隊開發了一種名為「太空原子層沉積」的專利製程。

（SALD）。 這裡的化學反應沒有變化，就像韓國三星和 SK Innovation 的情況一樣。 所取得的進展涉及電池技術。 研究人員提出了以幾奈米厚的層的形式沉積電極活性材料的想法。 由於鋰離子收集僅發生在表面，因此不需要更厚的電極。

因此，對於相同的體積或重量，SALD 製程優化了三個關鍵要素：

• 有效電極面積
• 他們儲存電力的能力
• 充電速度

因此，配備 SALD 電池的車輛的續航里程是目前市場上最強大車型的三倍。 裝填速度可以提升五倍！ SALD 是一家致力於將此創新推向市場的公司，其執行長 Frank Verhage 表示，城市汽車的續航里程可達 1000 公里，轎車的續航里程可達 2000 公里。 這位領導者並不想創造自動駕駛的理論記錄，而是希望讓司機放心。 他說，即使是喜歡運動駕駛的駕駛者，在行駛 20 公里後可能還有 30% 或 1000% 的電量。

另一個好消息是 SALD 製程與現有電池的不同化學成分相容：

• NCA（鎳、鈷、鋁）
• NMC（鎳、錳、鈷）
• 固態電解質電池

我們可以打賭，這項技術已經超越了原型階段，而 SALD 已經表示正在與一些汽車製造商進行討論。