鲁达 图片来源@视觉中国
文 | 智行驾道
1993年，中国第一辆电动轿车横空出世，充电8小时，可以行驶200km，而造出这辆车的是当时浙江温州的首富叶文贵，那时的马斯克才22岁。
叶文贵说，“这辆电动轿车一次充电可以行驶200km，最高时速每小时80公里。”但由于财力所限，这辆电动轿车没能实现商品化，不得不于1995年中止了该项目。在2011年播放的《我的中国梦—中国温州人的故事》纪录片中，叶文贵喃喃自语，“如果再给我2000万，我一定让我的电动轿车在高速公路上跑起来。”
如今回想，在上世纪90年代能造出续航达200公里的电动汽车，已经算是世界先进水平的续航。叶文贵没有等到电动时代的到来，便于2017年去世。去世当年，政府开始出台鼓励扶持电动汽车的政策。4年后，新能源汽车迎来爆发期，纯电续航突破1000km。
从200km续航到1000km续航，中国走了近30年。2021年初，电动车行业刮起一股“续航1000km”风潮。先是1月蔚来发布ET7，续航达到1000km。紧接着4月广汽集团发布“黑科技”石墨烯电池，同样表示其能让车辆续航达到1000km。
2022年1月，Aion LX Plus正式上市，纯电续航达到了1000km，网友们对这辆车褒贬不一，有的表示千里续航确实厉害，解决了续航焦虑；有的则表示Aion LX Plus的溢价太高，千里续航也不值45万的价格。
千里续航为什么售价那么高？其他车企为什么不推出千里续航的车？除了增加续航外，我们还有哪些方式来缓解续航焦虑？我们今天就来聊聊千里续航这件事。
01 千里续航如何达到？
回到对续航痛点最关心的手机中来看，在手机续航中，想做到长续航往往只有一个条件，那就是增加电池体积，从一开始诺基亚时代只有几百毫安的电池，发展到现在5000mA甚至更多，电池体积一直在增加，机身尺寸也在不断变大。
但汽车不一样，一开始动力电池确实只是简单粗暴的增大体积，但车身尺寸总共也就那么大，更何况大部分还是油改电车型，本身空间就小，想通过增大电池体积来达到扩容的目的，可以但有上限，这个上限受制于车身尺寸，而且盲目增加电池组数量还会增大汽车重量。
很显然，这不是一条可发展的道路，那么不增大体积，而是增大电池的能量密度呢？理论上可行，但想做好这件事极难，我们物理有学过，电池能量密度与电池容量、平台电压成正比，与重量成反比。其中，电池容量由活性材料的克容量决定，因此我们可以得出结论：提升活性材料的克容量，就能间接提高电池能量密度，也就能提高续航。
一般而言，提升克容量有两种思路，一是找到理论克容量更高的新材料，二是通过改变现有化学体系中元素的配比等来提高克容量。这两种方式都难，新材料属于可遇不可求，很可能地球现有的资源都找不到一种可替代的材料，石墨烯算一种，但进度堪忧，因此目前大部分车企均采用第二种方式，即改变现有的元素配比。
目前主流的动力电池分为三元锂和磷酸铁锂两种，无论哪一种，均已非常接近能量密度上限。其中，三元锂电池的正极材料主要由“镍钴锰”组成。镍元素含量直接决定能量密度，而钴元素和锰元素则负责电池热稳定性，也就是安全性。
看到这大家应该也明白了，只要提高三元锂电池的镍元素比例，就能进一步提升续航表现，但会因此牺牲热稳定性及安全性。比如宁德时代的”811“电池，从名字就能知道，镍元素占80%，而钴元素和锰元素各占10%，811也因此得名，811电池发布后，被用户称为是定时炸弹，遭到消费者质疑。
当下，“811”的高镍三元锂电池已经相当普及，NEDC续航普遍也能达到500km甚至600km以上。若想进一步提升续航表现，只能增加电池中镍元素的含量，这无疑会带来巨大的安全隐患。因此，行业普遍认为600km是纯电续航的一道坎。
而磷酸铁锂电池虽然安全，但这种电池的主打的是成本和安全性，而非续航，只能通过新的模组工艺来压榨最后一点潜能，比亚迪刀片电池就是这种。
改变正极材料的元素配比行不通，要想让电动车续航实现质的飞跃，就不能再死磕正极材料，而是要从负极材料和电解质的部分入手。目前发布的几款续航1000km车型，正是这么做的，AION LX PLUS千里版搭载的“海绵硅负极片锂电池”，就是通过负极材料创新，实现了能量密度的提升。
“海绵硅负极片”就是在负极材料中加入硅元素。由于硅元素储存锂离子的能力远高于石墨，所以能大幅提高电池的能量密度。但硅元素也并非完美，其最大的缺点就是形态不稳定，在多次充放电循环后易导致负极材料膨胀甚至破裂，造成电池能量密度衰减，简单说就是不耐用。至于广汽是如何取舍的，得看AION LX PLUS千里版交付之后车主的反馈如何，现在说广汽牺牲了耐用度来提高续航这种结论还为时过早。
02 安全与成本是两座大山
简单来说，想提高续航，无非就是材料问题。既然如此，为何截至目前只有埃安实现了量产？中国科学院院士欧阳明高曾表示：“如果有人告诉你，这个车能跑1000km，几分钟能充满电，还很安全，成本还很低，这是不可能的，大家不要相信“。这句话的潜台词就是：千里续航与成本和安全是相悖的。
如果你仔细观察，你会发现在纯电汽车中，长续航版本卖得往往不如普通版本的好，明明大家都说要长续航，都担心有续航焦虑，为什么到了用人民币投票的阶段，又都选择短续航的了？
举个例子，广汽Aion LX Plus 必须是45万的顶配车型才具备1000km续航，而低配600km续航的版本只需要28万，前后相差了将近20万，一台比亚迪唐dmi的价格，有这钱买两台换着开不香？
新能源汽车的价格本来就不便宜，多了一两百公里的续航，价格要高出10多万，这超过了很多消费者的预算。而且推出的超长续航版本车型，从目前来看，除了续航里程长一点之外，其他的车机系统与标准版本的车型并没有特别大的差异，对消费者来说，吸引力明显是不够的，再多花这10多万不值。
换句话说，这就存在一个成本控制的问题。不是带不动长续航，是长续航意味着成本更高，售价也会更高，而消费者想要的长续航，前提是要在相同的价格下才行，好比如一款手机分为5000mA电池跟7000mA电池两个版本，7000mA那款要贵几千块，其他配置一样，不用想也知道肯定是5000mA那款卖得比较好。
当然，千里续航依旧是车企的目标，前提是在价格涨幅不过于夸张的情况下，平民千里，才是真的香。
除了成本外，另一方面就是安全问题。近年来，新能源汽车安全事故呈递增态势 ，消费者不仅有里程焦虑，更有“安全焦虑”，动力电池安全问题已成为新能源汽车行业发展的拦路虎。
2020年10月，现代因电池缺陷导致电池内部短路，宣布全球市场召回5.1万台KONA 车型，无独有偶，宝马也在2020年10月接连发生三起PHEV起火事故后，宣布全球召回26700辆车型，涵盖X1，X2，X3，X5、2系列Active Tourer，3系列，5系列，7系列，I8CoupÉ和Roadster的PHEV版本，以及Mini Countryman。全球范围内因电池安全产生的安全隐患越来越多。
2021 年 10 月，LG 向通用汽车支付高达 19 亿美元赔偿，用于召回和维修雪佛兰 Bolt 电动汽车，原因在于 LG 电池存在负极极耳断裂和隔膜褶皱两种制造缺陷，导致车辆存在自燃风险。LG 高额赔偿事件为整个行业敲响了警钟，电池企业为进一步提升市场份额，避免后期高额赔偿，开发高安全电池已成为业内共识。
另一方面，在政策端也进行了安全国标升级，行业监管越来越严。2020 年 5 月 12 日发布的新版《电动汽车用动力蓄电池安全要求 》新增了电池热扩散和过流保护测试项，其中电池热扩散测试要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不得发生起火 、爆炸等安全问题， 为乘员预留安全逃生时间。
与此同时，2020 年 11 月 2 日国务院办公厅正式印发的《新能源汽车产业发展规 划(2021—2035 年)》相较征求意见稿，新增了“加强对整车及动力电池、 电控等关键系统的质量安全管理、 安全状态监测和维修保养检测 ”的描述， 释放了强化行业安全管理和监测信息。
在此背景下，电池安全成为车企除续航和快充之外的新一轮宣传点。下游新能源汽车企业正处于跑马圈地关键期，安全事故对其品牌损伤严重，影响其终端市场份额，倒逼车企重视电池安全， 各主流车企均推出了高安全电池解决方案。 比如比亚迪的刀片电池，便换了策略来，主打卖点就是安全，而不是续航。在这种情况下，大部分车企都不敢贸然为了续航牺牲安全性。
03 超级补能进入加速赛
在成本跟安全的双重压力下，千里续航的普及仍缺少前提条件，想消灭里程焦虑，得换个角度解决问题。相比进展缓慢的电池技术，快充、换电等模式，才是短时间内解决续航焦虑的捷径。
与千里续航不同，加强充电基础设施建设，提升充电体验在2020年已经是大势所趋。《2020 年政府工作报告》中将充电基础设施纳入“新基建”，成为七大产业之一；《2020 年能源工作指导意见》中指出要加强充电基础设施建设，提升新能源汽车的充电保障能力；《交通运输部关于推动交通运输领域新型基础建设的指导意见》中明确要在高速公路服务区建设超级快充、大功率充电汽车充电设施。
那么，超级快充具体要怎么做？我们都知道P（充电功率）=U（充电电压）I（充电电流），因此想提高充电功率，无非就两种方式，一是提高充电电压，二是提高充电电流。其中，以特斯拉为代表的快充方案就是大电流模式，而以保时捷等为代表的则是高压快充方案。
从技术角度看，特斯拉为代表的大电流模式，确实是现在的最优解，速度快，电压低，不过缺点是电路中的大电流会产生很高的热损失，这部分损失由用户承担，这也是特斯拉快充价格如此昂贵的原因之一，其理论提高上限并不高，因此基于大电压的平台架构，才是解决充电困扰的重要技术路径。
目前，国内热销车型电压平台还普遍停留400-600V 之间，如比亚迪汉EV 续航里程550km，最大充电系统电压为569.6V，可实现25 分钟30%-80% SOC 的充电速度。不过，半个小时的充电速度，或许会在2022年再进一步打破，届时，新能源汽车补充能源方面基本可以媲美燃油车。
之所以敢说媲美燃油车，是因为在2021年，储能行业有个关键词，就是800V高压快充，根据佐思汽研《2021-2022年800V高压平台研究报告》显示，2021年比亚迪、吉利、长城、小鹏、理想、零跑等相继发布了800V高压技术的布局规划。
华为的一项研究显示，采用了800V高压模式的快充支持30%-80%SOC最大功率充电，而低压大电流模式仅能在10%-20%SOC进行最大功率充电，在其他区间充电功率下降的非常迅速。
可见，800V高压模式能支持更长时间的快充。华为给出了一套比较明确的技术目标：到 2025 年将推出电压平台超 1000V、功率 600kW 的快充方案，5 分钟即可实现 30%-80%SOC 充电性能，已经非常接近加油的速度了。
在供应链端，高压技术已初步完备，相关部件预计将在2022年开始实现行业量产，如采埃孚表示将于2021年在中欧量产800V功率电子，华为、博格华纳、汇川技术等陆续发布800V电驱动系统，关于高压快充技术已经实现了从0到1的突破，接下来就是逐步的规模扩大和向下渗透，等待它们的是成本的进一步降低，需要依靠大规模量产和应用。
除了高压快充外，另一种快速补电的方式就是换电，2022年1月18日宁德时代发布了EVOGO换电品牌，主要内容包括换电块、换电站及APP配套服务三块内容。其中单块换电块可提供200km左右的续航，换电时长1分钟，宁德换电将面向全部车企，这是宁德在换电领域的又一大动作，同时也说明换电模式逐渐成为行业共识。
另外，石油领域的大佬中石化也在2021年提出，建成充换电站5000座的目标，以此正式入局换电服务。到去年12月份，中石化与蔚来、奥动、吉利等公司合作建成换电站65座，同时加强研发，共同推动通用型换电站落地。
继蔚来之后，小鹏汽车也相继在广州、嘉兴、深圳等地成立新公司，业务范围均包含汽车换电。东风、北汽、长安、上汽、吉利、宇通客车、国金汽车、南方电网等相关企业也相继表示将积极布局换电模式的研发及推广。
如果说早期换电站不温不火，是由于电池相关技术、设备缺乏标准、新能源车保有量极低等因素，如今，随着政策再次转向支持换电，电池技术、设备等趋于标准化，商业模式成熟，换电技术不断迭代，更重要的是新能源车呈现爆发式的增长，让换电具备了再次大力发展的先决条件，也给整个产业链带来了新的增长空间和发展机遇。
04 写在最后
从以上各家车企及储能行业的动作来看，高压快充和换电模式，才是目前解决续航焦虑的最优解，也是最快速的做法。那么，未来还有千里续航的一席之地吗？
毫无疑问，有，但可能不是现在，毕竟千里续航的前提条件太多，安全、成本等等因素的制约，使得千里续航仍是小部分玩家秀技术的方式，想达到平民千里，还有很长的路要走。回看1993，叶文贵造出了一台200km续航的电动汽车，时代还没准备好迎接电动汽车的到来，技术的前瞻性在时代的局限性面前不堪一击，任何一项革命性技术的落地都需要环境协同完成，千里续航，最终是引领市场还是昙花一现，时间会告诉我们。