续航1200公里的电动车,不可能吧!

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大伙每天会在知乎社区取舍曾经话题,

为大伙奉上话题里的干货回答。

今天语句题是:

爱驰汽车刚推出的电动超跑号称续航11000km,

有肯能实现吗?

续航超过10000km的跑车,不可思议吧!

之前 知乎KOL、北京紫晶立方科技有限公司联合创始人

张抗抗 来为你解答。

爱驰汽车发布了RG “纯电动”跑车,续航里程达到11000公里,还里能 说是非常地惊人了!

我曾经 埋点过目前主流的电动汽车续航里程状态,如下表所示:

数据来源: 汽车品牌官网、汽车之家/易车网、一些媒体报道、工程师访间传闻等,不保证数据准确性。欢迎大伙们指出错误,我来更正表格。标黄为存疑比较严重的数据。

目前工信部采用的是“综合工况”来测试续航里程,日本采用JP08工况,美国主要采用EPA工况。

类式,特斯拉官网上标示的要是EPA工况的里程,进入中国销售后,要共同提供“综合工况”的里程,续航里程会提高一些。

还有這個续航里程的测试土措施叫“1000km/h等速”,這個工况下的测试里程是很高的。

当厂家宣称“最高续航可达xxx公里”时,往往是指這個等速工况。

一般来说,“综合工况”是比较符合实际状态的,还里能 用来指导实践,而且当夏天太热开空调、冬天太冷时出行,续航里程前要大打折扣。

还里能 看过,无论是哪个工况、哪个车型,续航一般总要1000-10000公里之间(宝马i3是个特例),即便是装备1000kmh电池的Tesla Model S的等速续航也没超过10000公里。

没有,爱驰RG的11000公里是为什么我么我做到的呢?是总要互联网造车的一次营(hu)销(you)呢?

虽然,爱驰RG是曾经搭载氢燃料电池的“纯电动”跑车。

当锂电池电量指在问题的曾经 ,氢燃料电池还里能 将二氧化碳气体 转化成电能,给锂电池充电。

也要是说,爱驰RG虽然是只使用了电能,但与一般的“纯电动”汽车不同的是,它的电池不仅储指在锂电池那里,共同还储指在氢燃料顶端,没有来越多续航达到11000公里,也总要不肯能。

而且,当大伙们听到爱驰RG的续航的曾经 ,还是纷纷发来信息来问我,主要有的声音:

电动汽车提高续航里程不要是堆电池吗?你看特斯拉堆1000度电是10000公里,堆1000度电不要是11000公里呢? 既然没有,堆电池就能实现的事情,大伙总要做就他做,是总要有问题?

另外曾经声音则截然相反,对11000公里续航的真实性表达了质疑。大伙认为燃料电池毕竟也是“电池”,为什么我么我锂电池做还里能 的续航里程,燃料电池就能做到?

大伙先来分析第曾经问题:

堆足够多锂电池的纯电动汽车,

是否 要能达到11000公里的续航?

大伙拿上表中的Tesla Model S 75做曾经仿真试验:假设驱动系统的传输速率不变、外界的风阻系数与摩阻系数不变,不断地给它加电池,来观察续航里程的变化。

在加电池过程中,会有以下曾经针锋相对的效应:

电池容量增加,也要是可用的能量总量增加,这会带来续航里程的增加。

汽车总重量增加,行程相同的距离所耗费的能量增加,这会带来续航里程的减少。

针锋相对的曾经效应,哪个会占上风呢?让大伙来看看Matlab的仿真结果吧。哦不好意思,Matlab肯能卸载了,曾经 们看看Excel的仿真结果吧。

图中还里能 看过,当增加电池容量的曾经 ,续航里程也是不断增加的,而且增加的趋势没有缓(大伙暂时不考虑电池成本与体积的约束)。

当续航里程增加到10000公里曾经 (对应的电池容量是10000kWh),再增加电池容量的效果就很不明显了,而且没有弱;

当续航里程增加到11000公里曾经 (对应的电池容量是10000kWh),再增加电池容量,几乎没有效果了。

为那先 会曾经 呢?

原应在于,当电池容量很大的曾经 ,所增加电池容量大每项都用来运输电池這個了!

打个比方,曾经人徒步远行,路上没有补给,带1斤的干粮还里能 走20公里,带2斤干粮还里能 走40公里,而且带1000斤的干粮就还里能 走10000公里吗?

肯定是还里能 的,肯能干粮這個的重量就把远行者给压垮了。

曾经 们再来分析一下,

有几只百分比的电池容量被用来运输电池這個?

还里能 看过,Tesla Model S 75电池能量的24%被用来运输电池這個了。

不想吧,号称节能环保的特斯拉竟然把四分之一的电能用来运输电池這個在大街上跑来跑去……

事实上,几乎所有电动汽车都把20%~1000%的电能用来运输电池。

这还总要最严重的,当续航达到1183公里的曾经 ,多达1000%的能量被用来运输电池這個了,这是大伙能忍受的极限了。。。

這個曾经 ,跟跟我说我开的是新能源车呢,还是锂电池运输大货车呢?

肯能大伙将1000%定义为极限里程语句,没有这款Tesla Model S 75改款的超大容量纯电动车的极限里程是1183公里。

回到大伙最初的问题,

堆足够多锂电池的纯电动汽车,

能达到11000公里的续航吗?

答案是还里能 !(而且这还没有考虑电池成本、体积等各方面的约束)。

在分析第三个问题曾经 ,大伙再分析曾经附加问题:

锂电池技术得发展到那先 程度,要能实现11000公里的续航呢?

大伙以1000%的能量来运输這個作为工程实践中的最高值,没有通过计算得到,若想实现11000公里的续航,前要锂电池模组的能量密度达到420Wh/kg。

也要是说,还前要3倍的提升。

这在当前的锂离子电池的技术体系下,恐怕是难以实现的目标。而且,即使能实现,成本是否 能控制得住也是曾经很有挑战的问题。

接下来大伙来分析第三个问题:

为那先 锂电池纯电动车达还里能 11000公里,

而燃料电池就还里能 呢?

虽然不须大伙也应该知道了,這個问题的关键在于能量密度。

纯电动车的电池模组的能量密度一般在11000-1000Wh/kg之间,特斯拉是做得比较好的,高达1000Wh/kg。

没有汽油呢?

汽油的热值约为44MJ/kg,也要是12222wh/kg。

汽油在发动机中的能量转化传输速率比较低,但即使按20%算(电动车按1000%算),其“等效能量密度”总要10000wh/kg,是电池的20倍。

燃料电池虽然也叫电池,但虽然不须能充电,要是消耗二氧化碳气体 来发电。

肯能要打个比方语句,锂电池要是可充电电池,而燃料电池要是大伙小曾经 用的那种还里能 充电的电池。

从這個层厚来讲,燃料电池虽然是与发动机类式的——曾经是消节油,曾经是消耗二氧化碳气体 。

燃料电池的能量密度与转换传输速率我没有细细研究,估算一下“等效能量密度”为410000wh/kg,是电池的1000倍。

没有,大伙来看一下燃料电池电动车运输二氧化碳气体 這個会消耗几只百分比的能量吧。

如上图所示,当续航里程与锂电池原版的Tesla Model S 75相同为416km时,运输氢燃料所消耗的能量仅为二氧化碳气体 可转化总能量的0.99%;

当续航里程达到11000km时,這個数值也仅为2.9%,远远低于锂电池的24%,曾经 听起来是总要舒服多了!

虽然汽油也是类式的,416公里时约为1.51%。

实际上汽油车在行驶过程中,汽油会不断地消耗而减轻质量,这会使得百分比进一步降低。为了错综复杂说明,暂不考虑這個效应。

肯能大伙将1000%定义为极限里程语句,没有氢燃料电池的极限里程为3.3万公里。

当然,这要是为了说明能量密度的差异,使得燃料电池车增加续航里程要远比锂电池电动汽车简单地多,而实际上没有人会设计曾经 的车的。

回到所提出的第三个问题,

为那先 锂电池纯电动车达还里能 11000公里,

而燃料电池就还里能 呢?

答案是氢燃料的“等效能量密度”比锂电池高没有来越多,没有来越多提高续航里程的难度相对低没有来越多,实现11000公里的续航里程是很合理的,就和传统燃油车实现11000公里续航的原理类式。

肯能3.3万公里的极限里程还不满足呢?好吧,我来想想土措施。

我的第曾经建议是还里能 上核聚变发动机!

没错,也要是在 汽车顶端装曾经小太阳,质能转换传输速率约为0.7%,以能量转换传输速率10%计算,没有等效热值也要是17 10000 000 000Wh/kg,约为锂电池的1亿倍。

没有还里能 算得极限续航里程约为0.18光年,还里能 沿赤道绕地球443万圈。

肯能0.18光年的极限里程还不满足呢?

曾经 的建议要是上反物质发动机!

质能转换传输速率约为1000%,以能量转换传输速率5%计算,没有等效热值也要是10000 000 000 000Wh/kg,约为锂电池的1000亿倍。

没有还里能 算得极限续航里程约为1.29光年,还里能 沿赤道绕地球3亿圈。

等等,为那先 反物质发动机都上了,也要能航行1.29光年,连离大伙最近的4光年的三体星都到不了呢?没有所谓的宇宙旅行青春恋爱物语总要扯淡啦?

虽然不须没有,在上述计算中都考虑了汽车摩阻与风阻的损耗的,而星际航行中,哪来的摩阻与风阻呢?