電動車熱門黑話指北:續航焦慮、摻硅補鋰、NoA導航是啥子

相比略顯封閉沉悶的汽車圈,互聯網科技公司之間的掐架更加活躍,各種大佬言論、江湖逸聞也更被人們熟知,

最近,騰訊高管在公開場合吐槽短視訊平臺上的「內容像豬飼料」,就又引發了騰訊、字節跳動兩家公司之間的一場口水仗。

除了對外與競爭對手撕逼,字節跳動內部也是變動頻頻,最大的變化莫過于5月20日創始人張一鳴突然宣布退休,

退休前幾個月,他廣泛引起共鳴的言論,是在字節跳動九周年演講中,對「互聯網黑話」泛濫的批評。

張一鳴的批評,實質上是高速發展的互聯網大廠作為龐大的系統,對內部員工的表達、乃至心智上的某種統一和異化,

同樣高速發展的新能源汽車行業,近年來也產生了不少新的概念和「黑話」,在潛移默化中改變了車企間競爭的著眼點,也改變了人們對汽車的理解和認知。

當我們靜下心來,仔細審視這些「黑話」的時候,不難發現其中有一些是「真需求」,有一些卻是「偽概念」,

今天,電動邦就來為大家盤點幾個在電動化、智能化領域中熱門的「黑話」,也希望聰明的你,從中能得到一些新的啟發。

■ 從「續航焦慮」到「1000公里續航」

即使已經2021年了,「續航焦慮」依然是一個「思想鋼印」般的存在,

在廠商的新車發布會上,PPT上碩大的續航里程數字和領導發言中「絕無續航焦慮」已經基本成為了標配,

在媒體(當然也包括電動邦)的報道中,標題加上「續航XXX公里!」堪稱流量密碼。

在買車時,無論是習慣上網沖浪的年輕人,還是第一次接觸電動車的油車老用戶,免不了要問一句,「這車續航怎么樣?」

燃油車時代,相信大多數人都不會太關心一箱油能跑多少公里。「續航焦慮」怎么就成了電動車擺脫不掉的魔咒呢?

究其原因,與早期電動車續航不扎實的「原罪」脫不開關系,也和我們的認知習慣有關,

早期技術不成熟,更由于某些廠商為了國家補貼「大上快上」推新車,導致一大批不成熟的電動車開上了馬路。

隨后,續航虛標、趴窩路邊、冬季續航縮水等問題,成為了最早吃螃蟹的種子車主們的心頭之痛,也成為了媒體報道關注的熱點。

久而久之,這個「焦慮」被傳導到了整個行業,成為了廠商市場人員感知到的「用戶痛點」,進一步演變成了所有新車上市時繞不開的話題,

同時,我們每個人在接觸資訊的時候,相比文字,天生就對數字更加敏感,只要在網上簡單搜索一下「如何起一個好標題」,十篇文章會有十一篇告訴你:多用數字,少寫文字,

這樣的背景下,即使我們內心都明白城市通勤每日半徑極限不過200公里、也知道充電樁的布局密度已經今非昔比,還是會對電動車續航里程數據產生思維慣性般的重視,

于是乎,到了2021年年初,新能源車圈最熱門的關鍵詞就變成了「1000公里續航」——續航數字再虛標、冬季電池再縮水,理論上都能從北京開到上海了,總不焦慮了吧?這也一度讓蔚來、廣汽、智己等廠商吸引到了不少流量,

當然,也不是沒有人會站出來唱反調,威馬汽車創始人當時站出來吐槽,表示在充電樁布局更加完善、快充技術更加成熟之后,如果主流車型都搭載1000公里續航電池,會對社會資源形成巨大的浪費。只可惜,在主流民意面前人言聲微,還被質疑是故意炒作,威馬的銷量也不盡人意。

電動車究竟如何才能摘掉「續航焦慮」的帽子?可能真的并不在于電池包能量越做越大,車輛續航越來越長,而是充電更加方便、老舊的NEDC續航標準加速淘汰,種種跡象表明,這些也是行業的大趨勢。

不過話說回來,在寫下這篇文章的時候,我也請教了一下電動邦編輯部的一位老編輯,他家住北京通州,在2016年購買了一輛續航里程「僅有」253公里的老吉利帝豪EV。

他在家里安裝了充電樁,保持三天充電一次的頻率,并告訴我「日常代步從不焦慮,甚至以后換車也不考慮那些號稱超長續航的車」,

(這位編輯的老帝豪最近還發生了一起車禍,修修補補又重新上路了)

■ 十八般兵器齊上陣的電池

既然提到了續航,就不能不提電池。

「續航焦慮」和「1000公里續航」聽上去還十分平淡無奇,動力電池相關「黑話」早已是五花八門:「刀片電池」、「彈匣電池」、「蜂窩電池」、「果凍電池」、「固態電池」等等名詞擺出來,就能讓人覺得「雖然不是很明白,但好像就是很厲害的樣子」,

這還沒完。如果你平時不太關注電池技術,乍一看這些名詞,好歹還能根據日常經驗,在腦海里大概想象一下它們的形狀和樣子。

等到廠商把更硬核的「三元鋰電池」、「磷酸鐵鋰電池」、「無鈷電池」、「摻硅補鋰」這些名詞擺出來的時候,恐怕就只能感嘆一句:「我去,都是些什么鬼?」

以上這些電池相關「黑話」,每個單拎出來都能洋洋灑灑地寫一篇幾千字的小作文來單獨介紹,還不一定能讓大家都能看明白。在這里,我們只從最基礎的原理講起,為大家講講這些「黑話」背后的奧秘。

先來說說電池本身,

相信一提到電池,大家腦海里首先蹦出的形象都不會是電動車底盤上的電池包,而是下面這個東西,

實際上,電動車動力電池并沒有那么神秘,基本原理和大家日常生活中常見的遙控器、行動電話里的充電電池是一樣的,

特斯拉車型最初使用的電池,就是松下供應給筆記本電腦用的電池。即使到了今天,特斯拉電池的「三圍」發生了改變,但拆開之后,依然是下圖這個樣子。

而要弄清楚「磷酸鐵鋰」、「三元鋰」、「無鈷電池」、「摻硅補鋰」這些「黑話」的意思,我們得先從鋰離子電池充放電的基本原理說起,

簡單地說,鋰離子電池由正極、負極、電解質和隔膜四部分組成。電池充放電的過程,就是鋰離子攜帶等量的電子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌,在學術上被稱為「搖椅電池」,

不過看到上面的表述,相信你也和我一樣,「認識每一個字,但就是不太明白的」

為了讓大家更直觀地弄明白,我們不妨把「電池」想象成一個無數鋰離子在正極和負極之間往返游動的「游泳池」:

充電,就是鋰離子抱著電子,從正極游到負極,并上岸,坐到負極上由碳構成的小板凳上面。

放電,就是鋰離子從負極「小板凳」上站起來,跳入電解質泳池中,重新游回正極,同時把懷里抱著的電子釋放出去。

我們也不難想象,泳池里的鋰離子越多,電子就越多,整個電池里存儲的能量也就越大,

那什么決定了鋰離子的數量呢?常規來說,是電池的正極,大家常見的「磷酸鐵鋰電池」、「三元鋰電池」指的就是正極材料,

「磷酸鐵鋰」在自然界中以磷酸鐵鋰礦的形式存在,微觀上是有序的橄欖石結構,

優勢是成本低,結構穩定,在過充和高溫的條件下,不易發生結構崩塌和生成強氧化物而起火。

劣勢是能夠「儲存」的鋰離子有限,能量密度存在瓶頸,在低溫條件下還會出現能量衰減,而且既然名字里還有個「鐵」,重量也會更重,

「三元鋰」就沒這么「純粹」了,指的是使用鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰離子電池,

三種元素各司其職:鎳元素和能量掛鉤,鎳含量越高,電池能夠儲存的電就越多。但是它的「性格」比較「活潑」,還需要另外兩種元素來支撐結構、維系安全,

所謂的「811」、「523」電池,指的就是三者在正極材料中所占的配比,而人們常說811電池容易起火,就是因為鎳的含量超過了80%甚至更多,導致整個結構不夠穩定。

此外,鈷還是一種稀有元素,價格很高,主要產地在戰亂紛飛的剛果民主共和國,鈷礦開采導致的環境污染、礦工健康、童工等問題,也讓這種稀有金屬開采一直伴隨著極大的人道主義爭議,

「無鈷電池」的概念于是應運而生,許多電池廠商都在努力尋找替代元素來代替鈷。

雖然「三元鋰」電池聽上去不夠安全,還更貴,但基于能量密度大、低溫能量衰減小、重量輕的優勢,成為了目前汽車廠商繞不開的選擇,

至于「磷酸鐵鋰」比「三元鋰」電池更「高端」,只是一些廠商在市場宣傳時,不經意給外界帶來的誤導,

聊完了正極材料,我們再來看看電池的另一端:負極,這就引出了另一個今年年初的熱門「黑話」——「摻硅補鋰」,

目前動力電池的負極主要材料是石墨,也就是碳,這也是剛剛我們把游泳池的另一端比喻為「石墨小板凳」的原因,這些小板凳擺的越多,就能讓更多的鋰離子坐進去,整個電池的電量就能相應提高。

如今石墨負極材料也遇到了瓶頸,這些「小板凳」達到了數量上限。于是,工程師們將目光瞄準了理論能量密度比碳高十倍以上的硅材料上,

不過硅材質作為電極材料有一個致命傷,那就是膨脹率。在充放電過程中,硅的體積會大幅度膨脹收縮,想想就不安全。

因此,為了揚長避短,電池廠商選擇了折中路線,在碳負極中摻入納米級的硅材料形成碳硅負極——大部分還是「石墨小板凳」,只是在里面加了一些能坐進去更多鋰離子的高級「硅沙發」。

除了在負極中「摻硅」,工程師們還想到了「補鋰」:電池在第一次充電的時候,鋰離子們從正極游向負極的路上,會發生大約10%的不可逆損耗,那么就先把一批「替補隊員」先「安排」在負極,以彌補這部分損失。

這個技術也并不是電動車電池獨有,今年年初上市的小米11 Ultra就已經搶先用上了。不知道三年之后小米汽車上市之后,雷軍會不會把這事再拿出來做一個PPT。

至此,相信大家對電池的基本原理已經有了一個初步的了解,這些是動力電池的「里子」。「刀片電池」、「彈匣電池」這些「黑話」,則是汽車廠商從電池的形狀和結構出發,創造出來讓廣大消費者更容易辨識和記憶的「面子」,

當然,比亞迪、廣汽等廠商推出的這些電池,背后都凝聚了千千萬萬工程師的智慧,各有其獨到之處,不過在研發的初衷上面,大家的「初心」是一致的:

1、在電池體積一定的前提下,將能量密度盡可能做大,支撐更長的續航,以「刀片電池」為例,雖然比亞迪一直將「不起火」和「安全」作為最大的買點,但這其實是磷酸鐵鋰電池的先天優勢。更難的地方在于通過對物理結構的改變,突破能量密度的瓶頸,提升電池電量。

2、安全,起火永遠是電動車最大的「魔咒」,各大廠商為了保障安全也是鉚足了勁加大研發。除了在原材料上下足功夫之外,還在電池包的結構、溫控系統、預警系統上傾注了心血,這些創新的成果,就是「彈匣」、「蜂窩」等千奇百怪的電池的名稱,

至于絕對安全、永不起火、能量密度還高的動力電池會是什么樣的?應該是固態電池。沒有了液態電解液和隔膜,簡單想象一下就足夠安全。

如果覺得上面這個原理圖還不夠直觀,那我們以下面這個生活中常見的另一種電池來做一個類比。

目前的技術上看,固態電池會按照「液態-半固態-準固態-全固態」的路徑演變。今年年初亮相的蔚來ET7上號稱將搭載的固態電池,后來被證實是一種「半固態電池」。

一個更形象比喻,大家后續或許會更多地聽到另一個「黑話」——「果凍電池」。

■ 智能電動車的終局:「ACES」是個啥?

不難發現,當我們在聊到以上這些關于續航和電池的「黑話」的時候,實質上還是沒能脫離「傳統汽車」的基礎范疇:

續航對應汽車作為基本交通工具,能把我們從A點帶到多遠之外的B點。

談到電池時,除了能有多大的電量來支撐續航,大家關心的還是最基本的安全問題,

這也是目前電動車被質疑為大玩具的內在邏輯。這些最基礎的問題之后,智能電動車真正的顛覆性在哪兒?

恐怕就在近年來經常被汽車廠商念叨的「ACES,汽車新四化」里。

「ACES」放到今天來說有點古老了,最初是由寶馬、賓士等傳統廠商喊出來的口號,四個單詞分別對應「Autonomous, Connected, Electric, Shared」。

翻譯過來,被大陸廠商和媒體概括為「汽車新四化」:自動化、網聯化、電動化、共享化。

當然,隨著時間的推移,美國打車軟體Uber泡沫破滅、大陸的滴滴變得越來越像一個超級互聯網出租車公司,「共享化」的概念越來越少人提了,

雞賊如寶馬,也在其全球戰略里偷換概念,把「S」默默改成了「Services 服務化」。

行業大趨勢并沒有變,上文提到的「黑話」都是對應「電動化」的范疇。除了最基本的動力改變,更顛覆的變化應該在自動化和互聯化里面,或者更籠統地說,智能化。

在自動化層面,如果你上網查詢一下相關的概念,相信又會被L2/L3級自動駕駛、特斯拉FSD、小鵬NGP、威馬AVP這些「黑話」繞的云里霧里,不知所云,

自動駕駛中的L2,L3是何含義?關于這個問題,現在的通行標準是SAE國際汽車工程師學會所指定的分級標準,大家看下面這張圖片,

圖表中藍色部分為輔助駕駛,綠色部分為自動駕駛。

不過相信大家都一樣,看到這密密麻麻的文字就頭疼,但大的前提是清晰的,L3和以上的自動駕駛級別實現的時候,駕駛員可以「偷偷懶」,不用全神貫注。

而要簡單地弄清楚車企對外宣傳的自動駕駛「黑話」,我們不妨從日常開車的實際場景上來看。

平時開車時,大家需要面對的場景一般包括:高速公路等封閉道路、城市開放道路日常駕駛以及最基本、但往往總容易出錯的停車。

在封閉道路條件下,對應的自動駕駛功能,目前包括:

? 特斯拉NoA (Navigate on Autopilot 領航輔助駕駛);

? 小鵬NGP(Navigation Guided Pilot自動導航輔助駕駛系統);

? 蔚來NoP(Navigate on Pilot,領航輔助駕駛);

? 近期新款理想ONE上市時承諾的,將在9月開放的NoA (和特斯拉一樣,理想甚至沒想花功夫專門再創一個詞)。

各家廠商的名字不一樣,但功能內容大差不差,就是讓你在開車駛入高速公路等封閉道路時,設置一個終點,汽車就能「完全自動」把你帶到那里,僅需在復雜條件下駕駛員進行一定程度的接管,

停車相對復雜一點,還要分為固定車位和非固定車位。

對于家庭和公司的固定車位,需要車主先駕駛停車給汽車「示范」一次,后續車輛就能按照「學習」的路線,自動泊車,威馬W6的HAVP和小鵬P7即將升級的功能對應這種場景,

更極端的情況,當然是在商場、公共停車場這種非固定車位場所。車輛能夠基于高精度地圖和人工智能,自動尋找車位并停車。威馬W6后續預計更新的PAVP功能,號稱能夠解決這種場景。

而應對更復雜的城市開發道路路況,現在除了特斯拉的FSD(Full Self-Driving,完全自動駕駛)和華為,還沒有其他廠商敢夸下海口打包票。

這種情況下,需要車輛完全自主識別紅綠燈、行人以及外賣小哥等復雜的交通因素,實現「脫手駕駛」,

顯然,需要實現以上的功能,要考驗車輛的傳感器、自動駕駛軟體算法和芯片的算力,

傳感器很好理解,毫米波雷達、超聲波雷達和已經成為「網紅」的激光雷達,都屬于這個范疇。

在自動駕駛系統層面,現在則分為「算法派」和「算力派」兩大流派,

前者以特斯拉為代表,在軟體算法上下功夫,宣稱能通過超級計算機自主學習、鍛煉算法,逐步提升自動駕駛能力,

后者則要引出我們熟悉的蔚來。相信大家還記得年初ET7上市時候發的那顆「1016 TOPS」超算平臺的衛星,

這里的「TOPS」指的是處理器的運算能力,1 TOPS代表每秒鐘可進行一萬億次計算。1016 TOPS背后的邏輯,有點類似大家買電腦時看處理器和顯卡的參數的意思:運算能力越強、電腦性能越強,系統就越流暢,能跑的游戲的畫質就越好,

這也讓蔚來ET7剛亮相時,曾被網友戲稱為「無敵的礦機」。結合如今全球數字貨幣火熱,引發顯卡價格上漲、一卡難求的情況來看,還真有那么些道理,

■ 寫在最后

簡單了解了上面幾個比較熱門的電動車「黑話」,不知你有什么看法,

隨著行業日新月異,廠商包裝概念的「黑話」一定也會不斷推陳出新。對于想要買車的小伙伴,未來要多「學習一個」的東西也肯定會越來越多,

對于廠商來說,提出這些「黑話」的目的,除了普及新的技術,更主要的目的還是要占領消費者的性質,促進賣車。

對于大家來說,還是電動邦此前多次提到的,在買車之前,不妨先問問自己,自己最真實的需求是什么、究竟需要一臺什么樣的電動車。

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