1、純電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)8kWh/100km是什么概念？

美國Edison2公司的VLC超輕量化車，將成為全球燃油經(jīng)濟(jì)最高效的一款四座車。該車采用碳纖維復(fù)合材料車身和鋁合金結(jié)構(gòu)，其車身風(fēng)阻系數(shù)僅為0.16， 97公里/時(shí)的高速巡航能耗為4kwh。這款車2013年獲得了美國高效率能源汽車(X PRIZE)大賽500萬美元的設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。

純電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)8kWh/100km是什么概念?以寶馬i3為例，其整備質(zhì)量為1195kg，百公里耗電量12.9kwh。當(dāng)將百公里耗電量降到8kwh，降4.9kwh，即電耗降低38%。按汽車重量減少100kg，，公里油耗降低2.5%，相當(dāng)于電耗降低7.5%計(jì)，電耗降低至8kwh需降低整備質(zhì)量約507kg，即整備質(zhì)量降為688kg。若電池重量約100kg、電機(jī)重量約38kg，則底盤和車身的重量需控制為550kg。對(duì)于一輛普及型國民車可能實(shí)現(xiàn)的難度過大。如果要將百公里耗電量降到10kwh，降2.9kwh，只需降低22.5%，整備質(zhì)量約降低300kg，即底盤和車身的重量約為757kg，則是有可能實(shí)現(xiàn)的。

2、30%的電能即可行駛500-700kmc又是什么概念？

國務(wù)院頒布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》的目標(biāo)： 2020 年動(dòng)力電池模塊的能量密度達(dá)到300Wh/kg(對(duì)應(yīng)的單體電池能量密度至少達(dá)到330Wh/kg以上)。按8kWh/100km，行駛500-700km，需耗電40-56kWh，所需電池模塊的重量約為133-187kg以上，此時(shí)車的整備質(zhì)量則需進(jìn)一步減少，實(shí)現(xiàn)的難度則較大。

若電池模塊重量為100kg容量為30kWh，百公里耗電量為8kwh時(shí)，車設(shè)計(jì)的行駛里程為375km;百公里耗電量為10kwh時(shí)，車設(shè)計(jì)的行駛里程為300km。30kWh約為特斯拉90kWh電池容量的30%，電池模塊重量還不到比亞迪e6的30%。

經(jīng)上述分析可知，姜先生提出的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)的條件取決于電池的高儲(chǔ)能密度和汽車制造的輕量化。

3、電池的能量密度提高至330Wh/kg ，2025年可以實(shí)現(xiàn)嗎？

提高電池的能量密度，不少人仍寄希望于現(xiàn)有電池的改進(jìn)上。10月22日在京召開的全國節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)工作座談會(huì)上，國務(wù)院副總理馬凱提出“從供給和需求兩方面發(fā)力，加快動(dòng)力電池革命性突破”，即寄希望于新一代高能電池。

本人根據(jù)鋰電池25年的進(jìn)步史和現(xiàn)有鋰電池的理論儲(chǔ)能密度，也認(rèn)為現(xiàn)有鋰電池的改進(jìn)不可能實(shí)現(xiàn)能量密度達(dá)到330Wh/kg以上。在《再不重視動(dòng)力電池研究，就別提中國電動(dòng)汽車彎道超車了》一文中，已分析了國外新一代高能電池正在走的路線：一是采用高能儲(chǔ)存材料(目前研究集中于鋰硫化合物)制備全固態(tài)電池，另一是采用高介電材料制備高能薄膜電容器。

無論是制備高能儲(chǔ)存材料的全固態(tài)電池或高能薄膜電容器，要實(shí)現(xiàn)快速充電，都必需使用還原態(tài)石墨烯微片。目前國內(nèi)外還原態(tài)石墨烯微片的制備基本都采用先制備成氧化石墨烯微片后再還原的工藝，致還原態(tài)石墨烯的價(jià)格比氧化石墨烯更貴，電池中難以應(yīng)用。所幸的是，我們已研究了本征還原態(tài)石墨烯微片低成本制備的技術(shù)，為高密儲(chǔ)能器的制備開擴(kuò)了道路。

電池是電動(dòng)汽車最核心的技術(shù)，眾所周知“得電池者得天下”?？吹絿獠┦?BOSCH)和Sakti3公司在固態(tài)電池方面取得的進(jìn)展，國內(nèi)可能又將會(huì)出現(xiàn)一窩蜂式的跟進(jìn)固態(tài)電池的旋風(fēng)。

前不少互聯(lián)網(wǎng)公司想做智能電動(dòng)汽車，在此想提醒有志于電動(dòng)汽車的互聯(lián)網(wǎng)大佬，不能僅僅關(guān)注于電動(dòng)汽車的智能大腦和車體外形的時(shí)尚，請(qǐng)注意新一代的高能電池!目前正在開啟動(dòng)力電池的黃金十年，有預(yù)測五年后動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)將達(dá)1600億。伊隆·馬斯克在兩年前曾經(jīng)寓言：未來電動(dòng)汽車的電池將會(huì)是“超級(jí)電容器”。根據(jù)本人對(duì)這兩種高密儲(chǔ)能器的多年研究，估計(jì)最終會(huì)得到更廣泛應(yīng)用的是高能薄膜電容器!因?yàn)椋?/p>

★ 電容器無化學(xué)反應(yīng)過程，將比電池使用更安全;

★ 電容器無化學(xué)反應(yīng)過程，將比電池使用的溫區(qū)更寬，低溫可達(dá)-60℃，高溫可達(dá)120～150℃，使用電容器可考慮不配用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，有利于降低整備質(zhì)量和制備成本;

★ 電容器無化學(xué)反應(yīng)過程，將比電池使用更壽命更長;

★ 制備鋰硫全固態(tài)電池需制備四種漿料，而制備高能薄膜電容器僅需要制備三種漿料，電容器制備工藝簡單，成本低;

★ 制備高能薄膜電容器可以不使用鋰，材料供貨方便，成本低;

★ 無鋰高能薄膜電容器回收簡便。

2025年高能薄膜電容器將會(huì)幫助電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)超越傳統(tǒng)汽車的目標(biāo)。