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当新能源汽车驶向远方: 续航焦虑背后, 藏着多少行业真相?
来源:新浪新闻 2025-05-07 05:57:09
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引言:堵与充的困境

国庆、春节这样的长假,本应是放松身心、享受旅途的美好时光。然而,当人们满怀期待地踏上自驾出游的征程时,却常常遭遇令人崩溃的交通拥堵。在长长的车龙中,油车和电车的差异被无限放大。

油车车主虽然也为拥堵烦躁,但好歹还能怠速开着空调,听听音乐,享受片刻的舒适。而电车车主却只能无奈地关屏省电,在闷热或寒冷的车厢里默默忍受。服务区里,油车加油仅需 5 分钟就能满血复活,继续上路;充电桩前却排着望不到头的 “长蛇阵”,电车车主们在焦虑中等待,不知道何时才能充上电,继续自己的旅程。这一幕幕场景,生动地展现了电车在续航和充电方面面临的严峻挑战,也引发了人们对于电车未来发展的深入思考 。

油车的 “底气”:怠速与加油

(一)怠速开空调:舒适背后的 “小麻烦”

在堵车时,油车能怠速开空调,这背后有着其独特的原理。汽车空调制冷时,压缩机离合器会结合,此时发动机带动压缩机运行 。压缩机不断压缩制冷剂并将其输送到蒸发箱内,制冷剂在蒸发箱内膨胀吸热,冷却蒸发箱,被冷却的蒸发箱再冷却鼓风机吹来的风,这样空调出风口就能吹出冷风。制热时,发动机内的高温冷却液流经暖风水箱,鼓风机吹来的风经过暖风水箱,出风口便吹出暖风。

不过,怠速开空调并非毫无弊端。长时间怠速开空调,发动机会持续处于低转速运转状态,此时送入燃烧室的燃油无法充分燃烧,从而导致油耗大幅增加 。有研究表明,怠速开空调一小时,油耗可能会达到 1 - 2 升左右,这无疑是一笔不小的开支。同时,不完全燃烧还会产生大量积碳,这些积碳会附着在发动机内部的各个部件上,如节气门、喷油嘴、火花塞等,久而久之,会影响发动机的正常工作,导致发动机抖动、动力下降、油耗进一步升高。

此外,怠速开空调还存在一定的安全隐患。在车辆怠速或低速行驶时,汽油燃烧不充分会生成一氧化碳。如果空调处于外循环模式,一氧化碳可能会被吸入车内,增加车内人员一氧化碳中毒的风险 。特别是在拥堵路段,车辆密集,尾气排放量大,这种风险会进一步提高。

(二)5 分钟 “满血复活”:加油便利性的背后

油车加油仅需 5 分钟就能 “满血复活”,这主要得益于其成熟的加油技术和设备。加油枪直接将燃油输送到油箱,整个过程简单直接,速度快。而且,汽油具有较高的能量密度,能够在短时间内为车辆提供大量能量,满足车辆行驶的需求。

这种加油的便利性很大程度上依赖于广泛分布的加油站。在城市中,每隔几公里甚至更短的距离就能找到加油站;在高速公路上,服务区也会配备加油站,一般每隔几十公里就有一个。这些加油站形成了一个庞大而密集的网络,为油车的出行提供了坚实的保障,让油车车主无需为加油问题过多担忧 。

电车的 “尴尬”:电量与等待

(一)关屏省电:电量焦虑下的无奈之举

当电车在堵车时电量不足,车主不得不采取关屏省电等一系列措施,这背后是电车续航焦虑的真实写照 。

低温是影响电车续航的重要因素之一。在低温环境下,电车所使用的锂电池内部化学材料的活性会大幅下降,导致电池的容量和电压降低 。美国数据研究公司 Recurant 对 18 款主流车型的递归分析显示,电动汽车在低温状态下,平均会损失 30% 的续航里程 。比如在北方的冬季,气温常常低于零下,此时电车的续航可能会大打折扣。原本续航 500 公里的电车,在低温环境下实际续航可能只有 350 公里左右。而且在低温时,车内需要更多热量保暖,电池需要先加热才能充电,即便加热到适宜温度,充电速度也会慢于常温状态,进一步加剧了电量紧张的状况 。

高速行驶对电车续航的影响也不容小觑。电车的能耗随速度增加而显著上升,当车速较快时,电机需要消耗更多电能来克服空气阻力和维持高速运转 。有测试表明,以 120km/h 的速度高速行驶时,不少 EV 纯电动车的电耗都在 20kWh 左右,远高于市区低速行驶时的电耗 。像小米 SU7 标定续航 830km,在 120km/h 的高速行驶测试中,极限成绩仅为 504km;Model 3 标定 623km,高速测试成绩是 389km 。这意味着,在高速行驶时,电车的续航里程会大幅缩短,让车主时刻担忧电量问题。

开空调同样是电车电量的 “大杀器”。与油车不同,电车的空调制热依靠电加热,制冷则使用电动压缩机,这都需要消耗大量电能 。一般来说,空调制冷初始功率在 2 - 3KW 左右,车内温度稳定后会降到 1KW 左右,每小时耗电 1 - 3 度 。制热时,PTC 加热器启动瞬间功率可达 5 - 8KW 左右,车内温度稳定后才会降到 2KW 左右,每小时耗电 2 - 8 度 。根据上海交通大学张子琦的博士论文《电动汽车热泵空调系统及降能耗策略研究》,低温下使用 PTC 加热器会使续航里程下降接近 30% 。如果再加上低温导致的电池性能衰减,续航下降幅度会更大。有车主实测,开热空调后,续航 500km 的电动车实际可能只能开 200km 左右,打了 4 折 。

在这些因素的综合影响下,电车在堵车时电量消耗加快,车主为了保证能够到达目的地,只能无奈地关闭屏幕等不必要的耗电设备,以节省电量,忍受着车内的不适。

(二)充电桩前的 “长蛇阵”:等待中的煎熬

在服务区,充电桩前常常排着 “长蛇阵”,这一现象背后有着诸多深层次的原因。

充电桩数量不足是首要问题 。尽管近年来充电桩数量增长迅速,2024 年全国新增 85.3 万个公共充电桩,总量达到了 357.9 万个,但与新能源汽车保有量的增长速度相比,仍然存在较大差距 ,车桩比约为 8.77:1,将近 9 辆车才能分到一个充电桩 。特别是在一些热门旅游线路和节假日期间,充电需求大幅增加,充电桩数量的不足就更加凸显。

充电桩分布不均也加剧了这一问题 。在城市中,充电桩往往集中在市区或商业区,而高速公路上的充电桩相对匮乏 。车主在行驶途中很难及时找到充电桩,一旦电量不足,就只能焦急地寻找下一个充电点。即使在高速公路服务区,充电桩的分布也不够合理,有些服务区充电桩数量过少,无法满足同时前来充电的车辆需求。

充电桩使用效率低也是导致排队的重要原因 。部分充电桩因维护管理不到位,存在故障无法使用的情况 。还有些车主缺乏操作经验,导致充电时间延长。而且,当车辆充电至 80% 以后,会转为涓流充电,充电速度大大降低,使得充电桩的占用时间增加 。一些插电式混合动力汽车(含增程式汽车)充电功率不高,虽然电池容量不大,但充电时间同样不短,也在一定程度上加重了排队现象 。

充电速度慢更是让车主们苦不堪言 。目前市面上大部分充电桩功率有限,无法实现快速充电 。即使是支持快充的充电桩,也难以达到理想的充电速度 。尽管已经有不少新车支持 800V 架构,充电功率甚至可以超过 500kW,但在实际使用中,仍然存在很多问题,如本该 800V 车型使用的超快充被 400V 车型占用,800V 车型只能被迫使用普通快充,导致资源浪费,充电速度无法提升 。此外,电网的负荷也限制了充电桩的功率,在充电站满负荷运行时,充电桩功率会被限制,进一步减慢了充电速度 。

在这样的情况下,电车车主在服务区充电往往需要漫长的等待。有特斯拉车主表示,从北京回老家,在保定服务区充电时排队等待了 2 个多小时,全程比原计划多花了近 4 个小时 。这种长时间的等待不仅耗费了车主的时间和精力,也让他们的出行体验大打折扣,进一步加深了对电车续航和充电的焦虑 。

解决之道:技术突破与基础设施建设

(一)技术突破:固态电池等新技术的希望

面对电车在续航和充电方面的困境,固态电池等新技术的出现为行业带来了曙光 。固态电池,作为一种新型的电池技术,最大的突破在于使用固态电解质替代传统的液态电解液 。这一改变带来了诸多显著优势,使其成为解决电车痛点的有力希望 。

在能量密度方面,固态电池展现出了巨大的潜力 。其理论能量密度可达 400 - 700Wh/kg ,远远超过了目前液态电池 250 - 300Wh/kg 的水平 。能量密度的大幅提升意味着在同等电量的情况下,固态电池的体积更小、重量更轻 。对于电车来说,这不仅可以减轻车身重量,还能显著增加车辆的续航里程 。许多搭载固态电池的概念车宣称续航轻松突破 1000 公里,甚至达到 1500 公里 。如果这些数据在未来能够成为现实,将极大地缓解用户的续航焦虑,让电车在长途出行中更加从容 。

安全性也是固态电池的一大亮点 。传统液态电池的电解液易燃易爆,一旦发生碰撞、过热等极端情况,极易引发火灾甚至爆炸,给用户的生命财产安全带来严重威胁 。而固态电池的固态电解质不可燃,从根本上杜绝了漏液和起火的风险 。即使在严苛的条件下,固态电池也能保持稳定,为驾乘者提供更加可靠的安全保障 。

充电速度同样是固态电池的优势所在 。它支持超快充,理论上 10 分钟内就能充至 80% 电量,充电效率比液态电池快 4 - 6 倍 。如果未来能够实现 “充电 10 分钟,续航 1200 公里”,那么充电时长将不再是阻碍电动汽车普及的瓶颈 。无论是在日常使用还是长途旅行中,用户都能更加便捷地为车辆补充能量,大大提升出行体验 。

目前,众多车企和科研机构都在积极布局固态电池的研发 。上汽集团旗下的智己汽车发布的新车型智己 L6,搭载了第一代光年固态电池,使车辆的续航里程和充电速度得到了显著提升 。广汽集团也公布了全固态电池技术的研发进展,并预计将在 2026 年实现量产,搭载于昊铂车型 。奔驰与美国公司 Factorial Energy 合作,研发的 Solstice 全固态电池,采用硫化物基固态电解质设计,使电池更加安全、效率更高,已在英国道路上进行搭载该电池的 EQS 原型车测试 。加拿大安大略西部大学与美国马里兰大学联合研发的新型固态电池技术,有望让电动汽车一次充电续航里程飙升至 965 公里 。

不过,固态电池要实现大规模商业化应用,仍面临着一些挑战 。在技术层面,“固 - 固界面” 问题尚未完全攻克 。固态电池的电极与电解质之间是刚性接触,难以像液态电解质那样充分浸润,这会导致较高的接触阻抗,影响充放电效率 。同时,锂枝晶生长可能引发短路,威胁电池安全 。成本问题也不容忽视,目前全固态电池的成本是液态电池的 4 倍以上 ,关键材料硫化物价格昂贵,即便规模化生产后成本有所下降,短期内也很难与液态电池同价 。这意味着搭载全固态电池的车型初期售价会偏高,超出许多消费者的预算,限制了其市场普及程度 。尽管如此,随着科研投入的不断加大和技术的持续进步,相信在未来,固态电池有望逐步克服这些难题,为电车行业带来革命性的变革 。

除了固态电池,其他一些新技术也在不断涌现,为提升电车续航和充电速度提供了更多可能 。例如,氢燃料电池技术也在持续发展,其具有加氢时间短、续航里程长等优点 。虽然目前氢燃料电池技术还面临着制氢成本高、加氢基础设施不完善等问题,但随着技术的进步和产业的发展,未来也有望成为电车能源的一种重要补充 。

(二)基础设施建设:充电桩布局与优化

加快充电桩建设和优化布局是解决电车充电难题的关键举措 。要解决充电桩数量不足的问题,政府和企业需要加大投入,加快充电桩的建设速度 。政府可以出台相关政策,鼓励社会资本参与充电桩建设,给予一定的补贴和优惠政策 。例如,对建设充电桩的企业给予财政补贴,降低其建设成本;对运营充电桩的企业给予税收优惠,提高其运营积极性 。同时,要合理规划充电桩的布局,不仅要在城市中增加充电桩数量,还要注重在高速公路、偏远地区等电车出行需求较大的地方建设充电桩 。可以根据电车的保有量、使用频率、出行路线等因素,科学确定充电桩的建设地点和数量,提高充电桩的覆盖范围 。

提高充电桩的使用效率也至关重要 。一方面,要加强对充电桩的维护管理,建立完善的维护保养制度,定期对充电桩进行检查、维修和升级,确保充电桩的正常运行 。及时处理充电桩的故障,减少因故障导致的无法使用情况 。另一方面,要引导用户合理使用充电桩 。通过宣传教育,提高用户对充电桩使用规则的了解,避免因操作不当导致充电时间延长 。同时,可以采用智能管理系统,根据充电桩的使用情况和车辆的充电需求,合理分配充电资源,提高充电桩的使用效率 。例如,当多个车辆同时等待充电时,系统可以根据车辆的电量、充电需求等因素,优先为电量较低、急需充电的车辆分配充电桩 。

加强充电桩的互联互通也是提升充电体验的重要方面 。目前,不同品牌和运营商的充电桩之间存在兼容性问题,给用户的使用带来不便 。因此,需要建立统一的技术标准和数据平台,实现充电桩之间的互联互通 。用户可以通过一个平台查询到所有可用的充电桩信息,包括位置、使用状态、收费标准等,并可以在不同品牌和运营商的充电桩上进行充电,无需担心兼容性问题 。同时,通过互联互通,还可以实现对充电桩的远程监控和管理,及时发现和解决问题,提高充电桩的运营效率 。

在一些城市,已经开始尝试建设智能充电桩网络 。这些智能充电桩通过物联网技术与互联网相连,用户可以通过手机 APP 实时查询充电桩的位置、空闲情况和充电价格,并可以远程预约和启动充电 。充电桩还可以根据电网的负荷情况和用户的需求,智能调整充电功率,实现错峰充电,既提高了充电效率,又减轻了电网的负担 。一些地方还将充电桩与停车场、商业中心等场所相结合,打造一站式的充电服务,让用户在充电的同时可以进行购物、休闲等活动,提高了用户的使用体验 。

此外,还可以探索新的充电模式,如换电模式 。换电模式是指将电车的电池快速更换,无需长时间等待充电 。这种模式可以大大缩短充电时间,提高车辆的使用效率 。目前,蔚来汽车等企业已经在积极推广换电模式,并建设了一定数量的换电站 。未来,可以进一步加大对换电模式的研究和推广力度,完善换电标准和服务体系,为用户提供更多样化的充电选择 。

结论:理性看待,未来可期

目前,油车和电车在续航和能源补给方面各有优劣,油车凭借成熟的技术和基础设施,在加油便利性上占据明显优势;电车则在环保和使用成本上具有潜力,但在续航和充电方面仍面临挑战 。

我们应理性看待这些问题,既不能因为电车当前的困境而否定其未来发展的潜力,也不能忽视油车在现阶段的重要性 。随着技术的不断进步和基础设施的逐步完善,相信电车在续航和充电方面的难题将会得到有效解决 。届时,无论是油车还是电车,都将为人们的出行提供更加便捷、高效、环保的选择 ,共同推动汽车行业朝着更加美好的未来发展 。

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